为筹集妈妈看病的治疗费，白俄罗斯小女孩卡莉娜的父亲前往莫斯科打工。暑假快结束时，卡莉娜来到最喜爱的大婶家度假。这里是白俄罗斯的一个乡村，不远处就是邻国乌克兰切尔诺贝利核泄漏事故现场。卡莉娜怎么也难以相信，眼前这般美丽的山林江河，其实早已被放射能污染，正悄然发生着改变。随着冬天来临，大婶和妈妈的病情日益加重，住院的朋友也相继离世。为阻止来自切尔诺贝利的“恶魔”继续传播病毒，小卡莉娜毅然决定前往那座早已荒无人烟的死亡之城……