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1942년 가을, 그로모프(표트르 페도로프) 대위가 이끄는 소련군 정찰대는 볼가 강을 건너 교두보를 확보, 독일군이 도시를 장악하고 강에 접근하는 것을 막는 작전에 투입된다. 정찰대는 생존한 민간인들이 살고 있는 마을에 들어서고, 볼가 강으로 가는 길목의 건물에 남은 18살의 소녀 카트야를 만난다. 그로모프를 비롯한 대원들은 카트야를 보호하며 끈끈한 동지애를 키워가고, 생존한 병사들이 건물로 찾아들면서 그곳은 소련군의 진지가 되어간다. 독일군 칸(토마스 크레취만) 대위는 도강로를 불태울 요지인 이 문제의 건물을 탈환하고자 작전을 펼치는 한편, 죽은 아내와 닮은 소련 여성 마샤와 사랑에 빠지는데…
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1959년, 러시아에 위치한 우랄산맥을 오르던 디아틀로프 원정대 9명이 전원 사망하는 의문의 사고가 발생. 정체를 알 수 없는 상대에게 공격을 당한 듯 심각하게 훼손되어있는 시체와 비상식적인 사건현장에 숨겨진 그날의 미스터리를 파헤치기 위해 대학 심리학과 학생 홀리는 팀을 구성해 그 날의 경로를 그대로 재현하기로 한다. 만반의 준비를 마친 다섯 명의 학생들은 그들과 같은 경로를 따라 러시아 우랄산맥에 오르게 되고 모든 것들을 카메라에 기록해 나간다. 그들은 전혀 예상치 못한 곳에서 의문의 문을 발견하게 되지만 그 실체를 알기도 전에 점점 기이한 현상들을 겪으며 하나 둘 죽음을 맞이하게 되는데..