Alice và những người khác trong tập đoàn vận tải hàng không Arcadia Arcadia bị tấn công bởi một đội tàu nghiêng V-22 Ospreys do đồng minh cũ của Alice, Jill Valentine, dẫn đến việc giết chết nhiều người sống sót trên tàu. Alice bị bắt trong cuộc tấn công trong khi số phận của Chris Redfield, Claire Redfield và K-Mart bị bỏ lại mơ hồ.
Câu chuyện chuyển sang một Alice ngoại ô sống cùng chồng, Todd và cô con gái khiếm thính Becky. Zombie tấn công, tiết lộ vùng ngoại ô thực sự là Thành phố Raccoon trong sự cố ô nhiễm. Alice và Becky cố gắng chạy trốn khỏi xác sống với sự giúp đỡ của Rain Ocampo, bằng cách cho họ ngồi trong xe của cô. Khi cả ba trốn thoát, họ bị một chiếc xe chở rác đâm vào, đánh Rain bất tỉnh. Alice giấu Becky, nhưng bị giết bởi một con ngựa vằn.
Trong khi đó, Alice thực sự thức dậy trong một cơ sở dưới lòng đất và bị Jill thẩm vấn. Trong một lần mất điện, Alice thoát khỏi phòng giam và lưới laser, thấy mình trong một mô phỏng của Quảng trường Shibuya, Tokyo. Chiến đấu chống lại thây ma, cô vào một phòng điều khiển chứa đầy nhân viên của Umbrella và gặp Ada Wong, một trong những đặc vụ hàng đầu của Albert Wesker. Wesker xuất hiện trên màn hình, giải thích rằng họ không còn phục vụ cho Umbrella nữa và việc mất điện đã được dàn dựng bởi vụ hack của Wesker vào máy tính lớn của cơ sở. Wesker cũng tiết lộ rằng Nữ hoàng Đỏ, một trong những kẻ thù không đội trời chung của Alice, đã được kích hoạt lại sau sự cố Hive và hiện đang kiểm soát Umbrella. Ông cũng giải thích thêm rằng cơ sở này ở dưới nước, nằm ở Kamchatka, Nga và trước đây nó từng là một tiền đồn của hải quân Liên Xô.
Cơ sở được thiết kế bởi Umbrella để sản xuất các bản sao và tạo ra các ổ dịch mô phỏng để cho thấy tác dụng của virus T. Ada và Alice có kế hoạch gặp lại một đội cứu hộ do Wesker tổ chức, bao gồm Leon S. Kennedy, Barry Burton và Luther West (đồng minh cũ của Alice, sống sót sau khi dịch bệnh bùng phát ở Los Angeles). Đội của Leon trồng chất nổ gần lối vào của cơ sở, thứ sẽ phát nổ trong hai giờ để đảm bảo sự phá hủy của cơ sở. Cả nhóm dự định gặp Alice và Ada ở khu vực ngoại ô thành phố Raccoon. Trong một mô phỏng của thành phố New York, Alice và Ada đã đánh bại hai kẻ thực thi. Leon và nhóm của anh tham gia vào một mô phỏng ở Moscow (Quảng trường Đỏ ở phía trước mặt tiền GUM), nhưng họ bị cắt đứt bởi một đám đông vũ trang Las Plagas được vũ trang mạnh mẽ, bao quanh họ.
Trong bối cảnh ngoại ô, Alice và Ada chạm trán Becky, người đã nhầm Alice với người mẹ nhân bản của mình và ngay lập tức gắn bó với cô. Họ cũng gặp Jill và các bản sao của các đồng minh đã chết của Alice; James “One” Shadow, “ác” Rain Ocampo và Carlos Olivera, những người được phái đến để bắt giữ họ. Trong một vụ xả súng do Ada kích hoạt, cô đưa cho Alice chiếc kính thông minh và chiếc móc vật lộn của mình để cô và Becky có thể tìm đường ra, và họ trở nên xa cách. Họ bắt gặp bản sao “tốt” của Rain (người mà họ gặp ở Suburbia lúc đầu) trong mô phỏng Moscow (trạm tàu điện ngầm Arbatskaya), và Alice đưa cho cô vũ khí. Sau đó, cô giải cứu phi hành đoàn còn sống sót của Leon khỏi hàng loạt thây ma Las Plagas và một Licker khổng lồ. Sau khi thống nhất, cả nhóm tiến về phía đường hầm và đến được những chiếc bút tàu ngầm trong lối ra của cơ sở, nhưng chúng bị đội của Jill phục kích. Becky bị Licker bắt và Rain “tốt” bị giết, làm gãy cổ cô sau khi bị Licker ném. Alice giải cứu Becky và giết Licker bằng cách sử dụng đai lựu đạn mà cô tìm thấy. Barry hy sinh trong quá trình đó, giữ cho các thành viên của nhóm hoạt động đủ lâu để đảm bảo cho những người khác trốn thoát. Sử dụng bom của Leon, cuối cùng họ cũng tìm cách phá hủy cơ sở, cho phép Leon và Luther trốn thoát, trong khi Alice và Becky cũng sống sót, đã sử dụng hệ thống thông gió.
Nhìn bề ngoài, chiếc xe trượt tuyết của họ bị tàu ngầm lớp Oscar Jill Valentine quật ngã. Jill và Rain “xấu” đối đầu với nhóm với Ada bị bắt làm con tin. Jill và Alice bắt đầu chiến đấu với nhau, trong khi Rain – giờ cũng được tăng cường với ký sinh trùng Las Plagas, mang lại sức mạnh siêu phàm và sự chữa lành cho cô – chiến đấu với Leon và Luther. Alice có thể xé chiếc khăn điều khiển tâm trí ra khỏi ngực của Jill, đưa cô trở lại với bản thân bình thường. Thật không may, Rain giết Luther, trong khi Leon bị đánh gục. Nhận ra rằng Rain quá mạnh để chiến đấu, Alice bắn tảng băng dưới chân và cô bị lũ thây ma bơi xuống từ khu vực dưới đáy biển để nuốt chửng, giết chết cô. Alice, Ada, Becky, Leon và Jill đến trụ sở của Wesker, một Nhà Trắng bị rào chắn và kiên cố, được bố trí bởi những người còn lại của Lực lượng Vũ trang Hoa Kỳ. Alice gặp Wesker trong Phòng Bầu dục bị rào chắn nặng nề, nơi anh ta tiêm T-virus cho cô, trả lại khả năng siêu phàm của cô; chỉ có Alice liên kết thành công với nó, cô ấy là vũ khí tối thượng. Trên mái nhà, Wesker giải thích rằng Nữ hoàng Đỏ đang cố gắng quét sạch loài người, và tất cả những người không bị nhiễm bệnh còn lại đều ở trong căn cứ; đó là chỗ đứng cuối cùng của loài người. Một cuộc kéo đi cho thấy Quân đội Hoa Kỳ bảo vệ Nhà Trắng cùng với những người lính còn lại của tập đoàn Umbrella chống lại những đám đông khổng lồ của T-virus gớm ghiếc tràn ngập khắp các bức tường.
