Eines Tages schwebt ein riesiges Raumschiff über der Erde. Es ist der Tag, an dem sich nicht nur für die 16-jährige Cassie Sullivan (Chloë Grace Moretz) alles verändert. Bald starten die Aliens eine erste Vernichtungswelle. Mit einem elektromagnetischen Impuls attackieren sie die Weltbevölkerung. Darauf folgen mit Fluten, Erdbeben und der Vogelgrippe weitere Zerstörungswellen und raffen die Menschheit fast komplett dahin. Cassie sucht zusammen mit ihrem Vater Oliver und ihrem kleinen Bruder Sam Schutz in einem Zentrum der US-Army. Das Kommando führt hier Colonel Vosch . Seine Versprechungen lassen die Überlebenden Hoffnung schöpfen. Doch die Sicherheit ist trügerisch. Schliesslich wird Cassies Vater, wie alle anderen Erwachsenen getötet, während die Kinder zu einer geheimen Einrichtung abtransportiert werden. Cassie gelingt die Flucht und sie schlägt sich fortan allein durch, bis sie auf den undurchsichtigen Evan Walker trifft. In der Army-Basis werden unterdessen die Jugendlichen zu Soldaten ausgebildet, die gegen die Ausserirdischen kämpfen sollen. Eine schier aussichtslose Mission, denn die Aliens vermögen sich in den Menschen einzunisten, ohne dass dies von aussen zu erkennen ist. Freund und Feind voneinander zu unterscheiden ist so beinahe unmöglich.