Augustus Gibbons es un miembro de la Agencia de Seguridad Nacional norteamericana. Tras librarse de un ataque mortal protagonizado por unos desconocidos, Gibbons sospecha que los asesinos han sido enviados por una facción secreta y radical que actúa desde dentro de la Casa Blanca. Busca entonces a un militar experto y bien entrenado que le ayude a desenmascarar al grupo radical que se esconde tras el Gobierno. Desgraciadamente, Darius Stone, el hombre más idóneo para este trabajo, está en prisión. Sin embargo, Gibbons le ayuda a fugarse y lo convence para que colabore con él como el agente XXX.

La lucha milenaria entre depredadores ha adoptado nuevas dimensiones de violencia. Ha nacido una nueva raza en nada comparable a ninguna otra conocida. Traicionada por los de su propio clan, la guerrera vampiro Selene (Kate Beckinsale), busca venganza. Para ello, decide descubrir la verdad sobre la identidad del primer Inmortal verdadero. No es Marcus, el rey de los vampiros como se creía, sino Alexander Corvinus, padre de Marcus y de su hermano gemelo William. Selene y el híbrido Michael (Scott Speedman), protagonistas de un amor prohibido, lucharán juntos contra el poderoso Marcus, quien está decidido a liberar a su hermano preso y usar la sed de sangre de éste para llegar a dominar el mundo.

Durante siglos, dos razas han ido evolucionando en las profundidades de la Tierra: los aristocráticos y sofisticados vampiros y los brutales hombres-lobo (Lycans), cuya existencia siempre había formado parte del mundo de los mitos y las leyendas. Estas razas nocturnas son enemigas mortales y están condenadas a vivir en perpetua guerra hasta que sólo una de ellas sobreviva. En medio de este conflicto ancestral, una Guerrera Vampiro, Selene, descubre una conspiración de los Lycan para secuestrar a Michael, un joven médico. Después de seguirlo por toda la ciudad, Selene entabla una insólita relación con él, y cuando los Lycans se deciden a atacar, se interpone entre ellos y el médico. Mientras intenta salvar a Michael, descubre un plan de los Lycans para crear nuevas criaturas que combinen los poderes de ambas razas y carezcan de sus debilidades. Este proyecto, de hacerse realidad, favorecería a los Hombres-lobo.