I etterkant av av en verdensomspennende atomkrig er Ann Burden (Margot Robbie) en overlevende. Ann frykter lenge at hun er det eneste gjenlevende mennesket på jorden, inntil hun oppdager noe helt forbløffende: et annen menneske. John Loomis (Chiwetel Ejifor) er en vitenskapsmann på randen av sammenbrudd etter stråleskadene og sin desperate jakt på andre mennesker. På et bestemt område i USA er det fortsatt uberørt natur. Et skjørt tillits- og kjærlighetsforhold bygger seg opp mellom Ann og John. Men når en fremmed, Caleb (Chris Pine), dukker opp i dalområdet begynner ting å endre seg raskt.