Eva, une jeune virologue, aide un garde forestier à faire des recherches sur la maladie de la tumeur faciale du diable de Tasmanie - un cancer contagieux qui a éliminé près de 90 % de la population. Mais lorsque son mari est mordu par un chien errant, elle soupçonne le virus d'avoir muté pour traverser la barrière des espèces et de provoquer de violentes explosions chez les hôtes. L'infection se répand bientôt dans la population locale et Eva doit choisir entre sauver l'homme qu'elle aime ou le reste de l'humanité.