Nachdem eine Alien-Invasion die Erde überrollt hat, ist das Leben nicht mehr das, was es vorher war. Die Eroberung des Planeten lief schrittweise ab: In einer ersten Welle wurde der Strom weltweit für immer abgeschaltet und warf die Menschheit ins Steinzeitalter zurück. Die zweite Welle kam in Form von zahlreichen Tsunamis, die die bevölkerungsreichen Küstenstädte zerstörten. Die dritte Welle war eine tödliche, von Vögeln ausgelöste Plage, die nur wenige Menschen überlebten. In der vierten Welle wurden Aliens in Menschenkörper gesteckt. Was aber die fünfte Welle sein wird, weiß noch keiner… Das 16-jährige Mädchen Cassie Sullivan (Chloë Grace Moretz) begibt sich in dieser Postapokalypse auf die Suche nach ihrem Bruder Sammy (Zackary Arthur), von dem sie getrennt wurde. Auf ihrer Reise bietet der mysteriöse Evan Walker (Alex Roe) ihr seine Hilfe an. Doch nicht nur die Aliens sondern auch Commander Vosch (Liev Schreiber) und seine Männer sind schwer zu durchschauende Kämpfer in den Wirren dieser Invasion. Sie bilden Jugendliche wie Cassies ehemaligen Highschool-Schwarm Ben Parish (Nick Robinson) zu Stoßtrupps gegen die Außerirdischen aus.