深い悲しみのなか人里離れた森を訪れた女性が、殺人鬼に遭遇。筋弛緩(しかん)剤を打たれ、全身に麻ひが広がっていくなか、サバイバルをかけた闘いが始まる。

両親を亡くし叔父のベンと叔母のメイの許で育てられたピーターは、ある日自分の父親が残したバッグに隠された資料をみつける。父について知りたいピーターは父の研究者仲間だったコナーズ博士に近づき博士の授業に参加する。しかし単独で行動し侵入した部屋で遺伝子の組みかえられたクモに刺され、博士の下で勉強している同級生のグウェンに追い出される。その帰りの電車の中でピーターは驚異的な力に目覚める。

厳寒の大自然に囲まれたアメリカ中西部ワイオミング州にあるネイティブアメリカンの保留地“ウインド・リバー”で見つかった少女の凍死体―。遺体の第一発見者であり地元のベテランハンターのコリー・ランバート（ジェレミー・レナー）は案内役として、単身派遣された新人FBI捜査官ジェーン・バナー（エリザベス・オルセン）の捜査に協力することに。 ジェーンは慣れない雪山の不安定な気候や隔離されたこの地で多くが未解決事件となる現状を思い知るも、 不審な死の糸口を掴んだコリーと共に捜査を続行する...。