Кэсси Салливан идет по разрушенному городу, вооруженная винтовкой, и заходит в магазин, чтобы набрать продуктов. Она собирает еду, а затем слышит крик о помощи из подсобного помещения. Там она видит раненного мужчину, который целится в нее из пистолета. Девушка угрожает ему, и он опускает оружие, однако затем Кэсси кажется, что у него спрятан еще один пистолет за курткой, поэтому убивает его. Однако это оказывается лишь крест.
Затем повествование переносится за пару недель до этого. Кэсси живет обычной школьной жизнью, и ничего не предвещает беды. На вечеринке она знакомится с парнем по имени Бен Пэриш, но им не удается завязать нормальный разговор. Затем девушка возвращается домой, где поет младшему брату песню, чтобы он уснул. На следующий день весь мир оказывается потрясен новостью о корабле пришельцев, который кружит вокруг планеты. Вскоре люди дают им имя – Иные. Через несколько дней пришельцы начинают проявлять агрессию и запускают первую волну – выводят из строя все электрооборудование на планете, что уносит жизни тысяч людей, а люди остаются без электричества.
Проходит еще какое-то время и начинается вторая волна – из берегов выходят все озера, моря и океаны, что убивает еще миллионы людей. Третьей волной Иные модернизируют птичий грипп, который вскоре разносится по всей планете и уносит жизни большей части ее населения. Среди умерших оказывается и мать главной героини. После этого Кэсси вместе с отцом и младшим братом Сэмом отправляется в лагерь для выживших, который располагается недалеко от города. Вскоре к ним приезжают военные, оказывается, что им каким-то образом удалось вернуть себе электричество. Под руководством полковника Уолша всех детей грузят в автобусы и отвозят на безопасную военную базу. А взрослых собирают вместе для инструктажа.
Оказывается, что Сэм забыл в комнате своего плюшевого медведя, поэтому Кэсси отправляется за ним, но в это время автобус уезжает без нее. В это время полковник Уолш сообщает взрослым, что уже началась четвертая волна – Иные каким-то образом берут под контроль людей, при этом отличить от реальных людей практически невозможно. Тогда девушка становится свидетельницей перепалки между выжившими и военными, в ходе которой военные убивают их всех, но при этом лишаются и пары своих солдат. Кэсси забирает с собой винтовку и убегает из лагеря, намереваясь добраться до базы самой и найти брата.
В это время на военную базу прибывают Сэм и Бен. Сержант Резник инструктирует Бена, которого отныне все знают под кличкой Зомби. Она вживляет ему отслеживающий чип и сообщает, что именно выжившие дети – их будущее, поэтому он должен стать солдатом, как и все. Также она показывает ему устройство, которое помогает ему увидеть пришельца-паразита, вселившегося в мозг одного ребенка. Она дает Бену кнопку, которая должна убить мальчика вместе с Иным, и парень нажимает ее.
В это время Кэсси добирается до злополучного магазина из начала фильма. На следующий день она идет по автостраде, и ее подстреливает снайпер. Девушка теряет сознание и просыпается в незнакомой постели. Кто-то перевязал ее рану и ввел ей физраствор. Кэсси боится и начинает искать свой пистолет, но не находит его. Тогда в комнату входит Эван Уокер, который и спас ее. Он сообщает, что нашел ее без сознания и привел к себе домой, пистолета при этом у нее не было. Также он говорит, что она пробыла без сознания около недели. Парень вновь обрабатывает рану Кэсси, а затем девушка проводит еще несколько дней в доме, ожидая выздоровления, чтобы продолжить путь. В это время на базе Зомби становится командиром группы, в которую попадает и Сэм. Вскоре к ним присоединяется новенькая по кличке Рингер, которая явно не в восторге от своего нового подразделения.
Через какое-то время Кэсси находит в доме свой пистолет и понимает, что Эван обманул ее. Она собирает вещи и пытается убежать, но в лесу встречает снайперов-Иных, от которых ее спасает Эван. Он говорит, что спрятал пистолет, так как боялся за свою безопасность, и обещает отвезти Кэсси к брату. Они отправляются в путь и вскоре начинают проникаться друг к другу чувствами, поэтому занимаются сексом. В это время группа Зомби отправляется на первое боевое задание по истреблению Иных, с собой им выдают датчики, которые позволяют идентифицировать пришельцев. Вскоре они попадают в окружение и теряют одного из своих, но им удается спрятаться в заброшенном доме. Там Ригер считает, что с нее хватит, и вырезает свой чип. Тогда остальные начинают видеть в ней пришельца через свои датчики.
Тогда Зомби и его команда понимают, что их обманули и послали убивать последних выживших, так как детьми проще манипулировать. Уолш и Резник и есть пришельцы, а пятая волна – это дети, которые и должны уничтожить остатки сопротивления. Тогда Бен решает вернуться на базу, чтобы спасти Сэма, которого оставил там. Он просит Ригер выстрелить в себя, а также возвращает себе чип. Военным он затем сообщает, что вся его команда погибла. В это время на Кэсси и Эвана нападают, но оказывается, что парень обладает нечеловеческой силой, и ему удается убить нападавших. Он сообщает, что также является Иным, хоть и прожил на Земле уже много лет. Он должен был убивать выживших, как и остальные, но решил измениться, когда увидел Кэсси. Однако девушка все еще боится его и просит его держаться от нее подальше.
Кэсси добирается до базы, где из нее также хотят сделать солдата, однако ей удается убить Резник. Затем она переодевается в ее форму и идет искать Сэма. Уолш в это время раскрывает обман Бена и приказывает убить его, однако парню также удается сбежать. Кэсси и Бен встречаются и отправляются на поиски Сэма вместе. По всей базе в это время происходят взрывы, поэтому детей эвакуируют. Затем герои натыкаются на Эвана, который и ответственен за диверсии. Он сообщает, что заложил по всей базе бомбы, которые взорвутся через десять минут. Кэсси и Бен успевают забрать Сэма и вместе убегают с базы. В побеге им помогает Ригер, которая приехала, чтобы их забрать. Однако полковник Уолш и все его новообращенные солдаты также успешно покидают базу.
