В сюжете научно-фантастического фильма «Аннигиляция» молодая женщина-биолог Лина терзается от утраты любимого мужа Кейна, которого нет вот уже год. Супруг работал на правительство и принимал участие в различных секретных операциях, и в один из дней не вернулся домой. Лина поняла, что это означает лишь одно – гибель Кейна. Долгое время она пытается справиться с утратой, но в один из дней Кейн возвращается домой. Правда состояние его здоровья сильно ухудшается: требуется немедленная госпитализация.

Однако в больницу ни Лина, ни её муж в тяжелом состоянии не попадают, а оказываются на секретной военной базе, где шокированную происходящем Лину вводят в курс дела. Оказывается рядом с базой находится аномальная зона, в которой зарегистрирована паранормальные активность. Попытки исследовать зону увенчались провалом, так как из неё никто не возвращался. Лишь Кейну удалось покинуть зону живым, но рассказать он ничего не может. Когда же Лина узнает о том, что новая группа собирается отправиться исследовать зону, то становится добровольцем, не подозревая о смертельной опасности…