ある都会の街角で、車を運転していた1人の日本人(伊勢谷友介)の視界が突然真っ白になり失明する。親切を装った泥棒(ドン・マッケラー)は彼を自宅に送り届け、そのまま車を持ち去る。男は妻(木村佳乃)に付き添われ、病院で診察を受ける。医者(マーク・ラファロ)は、眼球に異常はなく、失明の原因は分からないと告げる。そのとき、各地で失明者が続出していた。車泥棒や、同じ病院で治療を受けていたサングラスの娘(アリス・ブラガ)、診察をしていた医者も失明する。“ブラインドネス(白の闇)”の感染力を恐れた政府は緊急隔離政策を発動し、かつて精神病院だった収容所に感染者を強制収容する。感染を免れた医者の妻(ジュリアン・ムーア)は夫の身を案じ、収容所に紛れ込む。収容所は軍に監視され、増え続ける感染者のため、食糧や医療品の注文もままならなくなっていく。黒い眼帯の老人(ダニー・グローヴァー)が持っていたラジオは、感染が世界中に広まり、街には失明者が溢れているというニュースを伝える。混乱した警備兵が、入所しようとする患者を射殺する。その直後、第三病棟の王を名乗る男(ガエル・ガルシア・ベルナル)が銃を振りかざし、全病棟の実権を握る。王と仲間たちは外部から支給される食料を独占し、他の入所者から金品や女を要求した。耐えかねた医者の妻は、自分の目が見えることを公表しようとするが、医者は制止する。しかし1人の女が王の仲間に殺されると、医者の妻はハサミを手に第三病棟に向かう。