Erica es una locutora de radio de Nueva York cuya vida da un giro dramático cuando una noche ella y su prometido reciben una brutal paliza en plena calle, y él fallece como consecuencia de las heridas. Incapaz de superar la tragedia, Erica sigue rondando la zona en la que la atacaron, buscando pistas que la lleven a los responsables. Sin embargo, un agente de policía intuye poco a poco sus intenciones y trata de evitar que se tome la justicia por su mano...
Los Ángeles. En una noche de luna llena, algo que surge de entre las tinieblas hace que los hermanos Ellie (Ricci) y Jimmy Myers (Jesse Eisenberg) caigan por un barranco. Aunque logran salvar la vida, ya no volverán a ser los mismos. De repente, descubren que poseen una fuerza sobrehumana, que sus sentidos se han potenciado al máximo, que ejercen una irresistible atracción sobre los demás y que experimentan nuevos impulsos. Desde ese momento, tendrán que luchar contra algo que parece incontrolable: su insaciable apetito en las noches de luna llena.
Scott Daniels, ingeniero de Millwood City, procedente de Houston, investiga una serie de misteriosos incendios. El único hijo de Scott y Lourie Harper, Jesse, que odiaba la mudanza o la casa de la juventud de papá, finge tener fiebre e invita a su nueva novia Carmen. Ella es la reportera Allison Saunders, la ex hija de Scott de la escuela secundaria, y encuentra a Jesse inconsciente, abrumado por los vapores. Las alcantarillas están llenas de ratas muertas. Aparecen grietas en varios edificios. Las fugas de gas provocan incendios explosivos. El alcalde Walker, que solo se preocupa por la política y la publicidad, anula el llamado de Scott para una evacuación masiva. Scott y el amigo de la administración de la ciudad, Kenny Barrows, descubren más tarde que el vínculo es la perforación a presión de vapor de la empresa de exploración petrolera de Talbot, pero el jefe de bomberos Patterson está aliado con Talbot durante años, cubre sus huellas y socava la credibilidad de Scott.
Dos extraños, que se despiertan en una habitación sin recordar cómo llegaron allí, pronto descubren que son peones en un juego mortal perpetrado por un famoso asesino en serie.
