在哥斯达黎加的某个洞穴深处，一群科学家在迈克尔·莫比亚斯博士（杰瑞德·莱托饰）的带领下正进行着一项危险实验。莫比亚斯划破手掌，鲜血的气味瞬间引来了成群的蝙蝠，它们如黑色风暴般从洞穴中涌出。其他队员惊恐地后退，这场面仿佛预示着即将到来的黑暗命运。
时间倒转25年的希腊，年幼的迈克尔（查理·肖特维尔饰）因罕见血液病在埃米尔·尼古拉斯博士（杰瑞德·哈里斯饰）的监护下生活。当同样患病的男孩卢西恩（约瑟夫·埃森饰）被送来时，迈克尔执意称呼他为"米洛"——这是上一个病逝男孩的名字。一次医疗设备故障中，迈克尔用圆珠笔弹簧的机智操作救了米洛的命，展现出非凡天赋。然而病痛带来的不仅是身体的折磨，米洛更遭受着其他孩子的残酷欺凌。
回到现代，拒绝诺贝尔奖的莫比亚斯正与女友马丁·班克罗夫特博士（阿德里娅·阿霍纳饰）研发革命性疗法。他们从蝙蝠DNA中提取血清，试图治愈包括小女孩安娜在内的血液病患者。当实验鼠在注射后"死亡"又诡异复活时，所有人都没意识到，这场科学突破将打开潘多拉魔盒。
在米洛（马特·史密斯饰）的资助下，莫比亚斯将实验室搬到公海船只上。当马丁为他注射血清后，噩梦正式开始——挣脱束缚的莫比亚斯在天花板上爬行，嗜血本能让他屠杀了整船人员。恢复理智后，监控录像里那个怪物般的自己让他陷入深深恐惧。
FBI探员西蒙·斯特劳德（泰瑞斯·吉布森饰）和阿尔·罗德里格兹（阿尔·马德里加尔饰）展开调查时，米洛已偷偷注射了血清。这个渴望力量的"兄弟"很快失控，夜店屠戮、弑父绑架，将纽约变成狩猎场。最终对决中，莫比亚斯召唤蝙蝠军团困住米洛，用逆转血清结束了兄弟的痛苦。但一滴落入马丁唇边的血，让她在片尾睁开了猩红的双眼。
彩蛋场景中，穿越多元宇宙的秃鹫找到莫比亚斯，低语着"蜘蛛侠"的名字，为未来埋下更大伏笔。这场科学与人性的博弈，最终谁才是真正的怪物？
影片通过双生子的镜像设定探讨了力量与克制的永恒命题。当莫比亚斯在月光下振翅远去，观众不禁思考：治愈的代价，是否比疾病本身更可怕？