数年前に原子力発電所の臨界事故があり、徐々に放射能汚染が進む町・茨城県筑波。医学部を目指し既に5年目の浪人生活に入っている26歳の祐一郎（渡辺一志）は、実家で母親（桃井かおり）と暮らしている。開業医だった父の死後、母や親族からは、祐一郎に病院を継いで欲しいという期待が高まっていた。しかし祐一郎は、ギャンブルによる借金が嵩み、ヤクザの大橋組に返済を迫られるあまり、ドラッグの売買に手を染めてしまう。そんな鬱屈した生活の中、予備校で知り合った恋人の真下恵子（小野まりえ）から妊娠を告げられ、祐一郎は激しく困惑する。映画青年でもある祐一郎は、父の患者だった映画監督の藤森（野田秀樹）の撮影に付き合うが、既に藤森は末期ガンに冒されていた。桜の映像を撮り溜めている彼は、町に漂う放射能が自分の病に効くのではないかと期待するが、病魔は容赦なく彼の肉体を蝕んでいく。ある日、祐一郎は大橋組のボス（大杉漣）の娘・あや（江本純子）と駆け落ちしている幼馴染みのチンピラ・甲斐（峯田和伸）から、祐一郎のいとこである医師・信一（大森南朋）が勤める病院の放射線科で、多額の報酬が支払われる極秘のアルバイトの存在を教えられる。借金で追い詰められていた祐一郎は、彼の情報が入ったドッグタグのようなUSBメモリを首から提げながら、放射能を大量に浴びる臨床試験に臨むのだった。そんな中、逃亡していた甲斐とあやのアジトを大橋組の組員・南部（岸健太朗）が発見、その凄惨な現場に祐一郎も巻き込まれる。身の危険を感じた祐一郎は、再び信一の病院を訪れるが、そこにしばらく連絡が途絶えていた恵子が現れる……。