Resident Evil: Apocalypse setzt die Handlung des ersten Films fort und zeigt die Ausbreitung des T-Virus in Raccoon City. Nach den Ereignissen im Hive wurde der Virus an die Oberfläche getragen und hat die Bevölkerung der Stadt infiziert, wodurch viele Menschen in aggressive, untote Kreaturen verwandelt wurden. Die Umbrella Corporation, verantwortlich für den Virusausbruch, beschließt, die Stadt abzuriegeln, um die Infektion einzudämmen. Doch einige Überlebende, darunter auch Alice, die Protagonistin des ersten Films, sind in der Stadt gefangen und kämpfen ums Überleben.
Alice, die nun mit verbesserten Fähigkeiten ausgestattet ist, trifft auf weitere Überlebende, darunter die S.T.A.R.S.-Polizistin Jill Valentine, die in den Chaos und die Verbreitung der Infektion geraten ist. Gemeinsam mit weiteren Überlebenden versuchen sie, der Stadt zu entkommen, bevor Umbrella drastische Maßnahmen zur „Säuberung“ von Raccoon City einleitet. Gleichzeitig verfolgt die Umbrella Corporation ein weiteres Ziel: Das Testen der biologischen Waffe „Nemesis“, einem speziell modifizierten, übermenschlichen Wesen, das geschickt wurde, um Überlebende wie Alice und Jill zu eliminieren.
Währenddessen versuchen die Charaktere, sich durch die Straßen und Gebäude der infizierten Stadt zu kämpfen, wo sie auf eine Vielzahl von Zombies, mutierten Hunden und anderen durch den T-Virus entstandenen Kreaturen stoßen. Die Gruppe stößt auch auf Kinder, die infiziert wurden, und auf Wissenschaftler, die nach Rettung suchen, was ihre Flucht noch komplizierter macht.
Parallel dazu ist Dr. Charles Ashford, ein Wissenschaftler der Umbrella Corporation, auf der Suche nach seiner Tochter Angela, die sich irgendwo in der Stadt befindet. Er kontaktiert Alice und ihre Gruppe und verspricht ihnen eine sichere Flucht, wenn sie Angela finden und in Sicherheit bringen. Auf ihrem Weg durch die Stadt, um Angela zu finden, geraten die Überlebenden mehrfach in Kämpfe mit Nemesis, der auf Alice abzielt und sie an ihre physischen Grenzen bringt.
Während die Überlebenden versuchen, sich aus Raccoon City zu befreien, wird die Bedrohung durch die bevorstehende „Säuberung“ der Stadt immer akuter. Die Umbrella Corporation plant, die gesamte Stadt zu zerstören, um den Virus und alle Beweise für seine Existenz vollständig zu beseitigen. Alice und ihre Gruppe haben nur noch begrenzte Zeit, um einen Ausweg zu finden, bevor die Zerstörung beginnt.
