남극에 있는 미군 탐사기지 아이스 에러버스(Ice Erebus)에서 구조요청이 온다. 은밀한 조사작전 중 그곳에 파견된 여섯 명의 군인 가운데 한 명이 미쳐서 다른 군인들을 죽이려고 한다는 것이다. 살인자를 찾아내고 생존자를 구조하기 위해 대위 샘 케이지(클로이튼 로너 분)와 소령 캘리오 그래디(체이스 매터슨 분)가 지위하는 헌병들이 투입된다. 짓눈깨비 때문에 그들을 실은 헬리콥터의 착륙이 힘들어져서, 그들은 위험천만하게도 밧줄을 타고 내려와야만 한다. 그들을 맞는 것은 끔찍한 시체들이다.
기지의 입구에서 그들은 기지의 지휘관이었던 소령 프랭크 휘태커(스티븐 하트 분)의 시체를 발견한다. 조심스럽게 기지의 중심 건물로 들어가던 그들은 무장한 채 공포에 질린 제니퍼 웰스(페이스 포드 분)를 만난다. 그는 기지의 의료장교로 바로 구조신호를 보낸 장본인이다. 그는 구조대원들에게 발굴 기술자인 베인(더그 스토프 분)의 시체를 보여주고, 이어서 사물함에 숨어있는 기술장교 브라이언 쉐밴스키(맥스 페리치 분)를 소개한다.
제니퍼와 세반스키는 샘과 칼리에게 지난 24시간 동안에 일어났던 일에 대해 간단히 말한다. 기지의 발굴 책임자인 커트 실링 박사(다미안 차파 분)가 갱의 가장 깊은 곳에서 무언가를 발견했다고 한다. 사령관인 대령 휘태커가 갱으로 가는 것을 말리자 그는 사령관을 칼로 찔렀다는 것이다. 세반스키의 호소에도 아랑곳 않고 샘과 칼리는 그들이 쉴링과 행방이 묘연한 갱 기술자 로버트 레이놀즈(마이클 스테드빅 분)를 찾기 전까지는 구조대를 증원하도록 연락하지 않겠다고 뜻을 확실히 한다.
게다가 폭풍 때문에 구조대가 온들 그들을 수송할 수도 없는 것이다. 중심 건물을 장악한 후에 샘과 칼리는 남극의 짧은 낮이 다 가기 전에 발굴 텐트로 가서 조사하기 시작한다. 그들이 갱으로 내려갈 때 칼리는 치명적인 가스 때문에 아프지만, 샘은 신기하게도 전혀 영향을 못느낀다.
그들은 기지로 돌아와서 아침까지는 쉬기로 한다. 그러나 밤은 그들에게 휴식을 제공하지 않는다. 샘은 자신의 약혼녀 메리를 가로채서 자신의 행복을 짓밟은 이후 한번도 만나지 않았던 쉴링이란 이복형제를 위해 준비한 계획도, 그 자신의 악몽같은 과거도 피할 수 없다는 것을 깨닫는데.
