本来人間に伝染しないはずのラクダ天然痘エボラウィルスのせいで、死者が続出する非常事態が発生。
≪NorBAC（ノーバック／北アメリカバイオテクノロジー詰問委員会）≫は最初に感染した人物、"患者0（ゼロ）号"の発見と確保を目指す。
同時に≪NorBAC≫の主任科学者、デビット・サンドストロム（ピーター・アウターブリッジ）は、娘リリス（エレン・ベイジ）につきまとうクローン人間を自称する少年の調査と、自分が信頼するスタッフが上司の圧力でチームから外されそうになった事件にも対処を迫られる。

　
ノーバックが謎のウイルスの感染源を特定できないまま、感染は広がりをみせていく。
トロント行きのバスでは走行中にウイルスの発症者が発生。
バスは空港近くの倉庫に誘導され乗客も全員隔離されてしまう。
隔離施設で患者それぞれを面接したキャロラインは、デイジー親子に注目する。
一方、ミックはデビッドの自宅をたずねて、留守を預かるリリスに、自分は骨髄ガンの兄の治療のために骨髄移植を繰り返し、内臓がボロボロになっていると告げる。

ミランダにマスク無しで接触してしまったデビッド。
もしエボラ熱に感染していたとしたらあと１０時間の命・・・。
カルロスがデビッドの血液サンプルを持ち帰り、ノーバックチーム一丸となってエボラ熱への感染が見られるかどうか調査する。
一方、キャロラインはヒラの弟がパキスタンのテロ・グループの所属し、猛毒のブルセラ菌について姉ヒラに問い合わせしている事実を掴み、ヒラを研究所から締め出そうとする。

　
ミランダ・ウイルスの感染が沈静化したと同時に、キャロラインの元に「アメリカでプリオン疾患により４名死亡」との報が舞い込む。
翌日デビッドはプリオン疾患の犠牲者についてのレポートを受ける。
犠牲者の中に５歳の少女が。
通常プリオン疾患の潜伏期間は７～８年と長く、５歳児の発症は考えられない。
謎のプリオン疾患の前に、途方に暮れるデビッドたち。
一方、デビッドは友人でベテランのホッケー選手・ダニーが危険なドーピングを行っているのでは、と密かに調査に乗り出す。

　
謎のプリオン疾患が、鶏肉、鶏卵を経由して感染しているのではと仮説に行き着いたノーバック。
感染源を探る為、プリオン・ワクチンの研究をしているハービー・トーマスという研究者を訪ねる。
一方、ウェスとメイコは犠牲者たち全員がワイドバレー農場の鶏肉、卵を食べていたことを突き止め、出荷停止を迫る。
そのさなか、デビッドは史上最悪の死者を出したスペイン風邪の学術会議に出席する為、シカゴに向かう。
デビッドはホテルでウイルス学者のジルへのノーバック入所面接を行うが無礼な態度に終始。
しかしジルが置いていった論文を読んで一転、ジルを高く評価することに。

　
プリオン騒ぎは、ワイドバレー農場がＦＤＡからの警告に従って鶏肉をリコールし、一旦の集結をみる。
同時に、キャロラインの元に新たな依頼が。
白血病に対する遺伝子治療の治験の安全性の検証である。
有望視された治療であるが、治験者が一人死亡したせいで中止されていたものであった。
治験を再開するか中止するかの判断がデビッドに一任されることに。
遺伝子治療についての調査をすすめるデビッドの下に、イヌイットのジョーから連絡が入る、喜んでヌナプト準州に向かうデビッド。
そこには１９１８年スペイン風邪で死亡し、永久凍土層に埋葬された兵士の死体があった。
一方、リリスとミックはホエール・ウォッチングを目的に小旅行を企画する。

　
遺伝子治療について結論を下したデビッド。
しかしその判断が再び混乱を招くことに。
一方、カルロスはエイズを発症したかつての恋人ロイドを見舞う。
ロイドはエイズ・ウイルス感染後の長期未発症者の幹細胞を使う新たなエイズ治療をカルロスに懇願する。
デビッドの協力を受け、長期未発症者に辿りつくカルロス。
ホエール・ウォッチングの最中のリリスとミックだが、ようやく探し当てた季節外れのクジラを前にミックの容態が急変する。

　
カナダを襲った大停電の原因をつきとめるべく、デビッドとボブはバッファロー変電所に向かう。
テロとの見方が有力の中、デビッドとボブは特殊なバクテリアによる腐食が原因ではと疑う。
調査を進めつつ、デビッドはミックの件で心に傷を追ったリリスを母親の元へと帰すことを決断する。
そんな最中、キャロラインは自らの胸にシコリらしきものを発見。
医師の診断を受ける。

　
ジルが論文として発表した画期的な実験結果に対し、異論が唱えられた。
反証の為、ジルはノーバック内で実験のやり直しを始める。
メイコは「バトル・サポート・サービス」という民間会社から清掃作業員としてイラクに派遣された人々が、原因不明の症状で苦しんでいることを知り、事態の究明に乗り出す。
デビッドは有害物質の清掃時に着用された防護服に目を付ける。
一方、カルロスは故郷のメキシコで本来、遺伝病であるはずの血友病に似た症状が、広がり始めているのを憂慮し独自に調査を開始していた。

　
メキシコで血友病に似た症状の重症坑凝血症候群について調査を進めるカルロスとジル。
当初は遺伝子組み換え農場を疑うが調査結果はシロ。
一方で、防護服を調査していたメイコは、「ライマー」と呼ばれるタンクの濾過システムを疑うも、欠陥は見つからない。
しかし、ボブの画期的な提案による真相究明に近づく。
ライマーの件に目処を付け、一路メキシコに向かうデビッド。
水質汚染を調べる中で、蚊が巻きこす坑凝血の存在に気付く。

南アフリカのケープタウンでミランダ・ウイルスの容疑者ジャミソンが殺害されたことが発覚。
デビッドは火事で焼けた南アフリカの最先端の研究所から取り寄せた有害物質のサンプルからミランダ・ウイルスを発見。
ミランダ・ウイルスは南アフリカで作られていたのだ。
デビッドは更に新種のウイルス兵器を発見。
新たなバイオ・テロの脅威を感じ、徹底的な分析を始める。
危険なウイルスを巡る旧ソ連の科学者たちの足取りを調査するデビッド。
有力情報を得てノーバックに戻ったデビッドの元にデンバーにてSARSに似た症例が報告されているとの緊急連絡が舞い込む。

　
デンバーで発生した謎の伝染病のウイルスを突き止める為、ジルとデビッドは現地で分析を始める。
患者は24時間で一気に症状が悪化し、肺炎で死亡していた。
その症例から見てウイルスはミランダ・ウイルスでも、マーブルグ熱ウイルスでもなさそうだった。
一方、キャロラインはこのウイルスが旧ソ連の科学者によって作成されたものかを疑い、政府の高官に尋ねる。
そのやり取りの中で、米政府自身が極秘裏に危険なウイルス開発を行っていたという事実があきらかとなる。

　
伝染病の流行の原因をつきとめるべく奔走するノーバック。
デビッドはその原因が自分にあるのではないかと自責の念にかられる。
しかし、ヌナプトが感染源とされるウイルスがどのような経由でデンバーまで辿りついたのかは、以前として謎だった。
デビッドの仮説に基づき移動経由を特定するノーバック。
一方で現地調査を進めるジルは、所在の掴めない人物の中に東欧系の怪しい男がいることを突き止める。