1951-й год. Девятнадцатилетний студент Фёдор Зарубин едет в украинский городок Овруч, чтобы забрать в Ленинград одинокого двоюродного брата, бывшего фронтового разведчика, потерявшего рассудок на секретной послевоенной службе. Брата Фёдор забирает, но по стечению обстоятельств вместо Ленинграда они оказываются в жуткой, загадочной местности, кишащей ужасными мутантами, вооружёнными зомби и подстерегающими на каждом шагу ловушками-аномалиями. Но самое страшное даже не это. Настоящий ужас в том, что, как утверждает встреченная ими странно одетая девушка Анна, на календаре сейчас двадцать первый год двадцать первого века! И автоматическая супер-винтовка неизвестного образца, которой вооружена Анна, лучшее тому доказательство.
2007 год. Лёша возвращается со службы по контракту в частях специального назначения. Родной город не сильно изменился с момента его отъезда. В советские времена он был «закрытым», так как на шахте там добывали уран. Сейчас город немного «приоткрыли», но туда все равно никто, кроме местных, не наведывается. Город даже географически находится в некоторой изоляции: с одной стороны полукольцом горы, с другой — река. Мост и паромная переправа, вот две единственные дороги. Как и любой маленький город, он хранит тайны и секреты человеческих судеб. В день возвращения героя на шахте происходит взрыв. После него город оказывается оторван от сообщения с внешним миром и погружается в неизвестность…
Приблизительно за двадцать лет до начала действия фильма в Зоне упал метеорит, уничтожив посёлок. Стали пропадать люди. Посланные войска не вернулись. Место было окружено полицейскими кордонами. Вскоре возникли слухи о Комнате, в которой исполняются желания, «самые заветные, самые искренние, самые выстраданные». С тех пор Зона стала притягивать к себе людей, и появились незаконные проводники — сталкеры.