Małżeństwo lekarzy, William i Dakota Block (Josh Brolin i Marley Shelton) są świadkami pustoszącej ich miasteczko niepokojącej choroby, której objawami są gangrenowate zmiany ciała oraz puste spojrzenie w oczach ofiar?

Tymczasem na poboczu drogi Cherry (Rose McGowan), tancerka go-go, zostaje zaatakowana przez chorego na ową dziwną chorobę. Na skutek ataku dziewczyna traci nogę. Świadkiem całego zdarzenia jest Wray (Freddy Rodriguez), jej były partner. Ktoś inny na jej miejscu, załamałby się, ale nie Cherry. Jak się okaże, dziewczyna nie zatańczyła jeszcze swego ostatniego numeru. Razem z Wray'em staje na czele drużyny próbującej opanować hordy żywych trupów i odnaleźć ostatni bezpieczny kąt na Planecie Terroru. 

Nowe unikalne dzieło, które powstało z fascynacji Quentina Tarantino i Roberta Rodrigueza filmami klasy "B", prezentowanymi na podwójnych seansach w małych kinach. "Grindhouse vol.2. Planet Terror" to druga część ich wspólnego projektu - eksplozja, jaką może wywołać tylko mieszanka "Kill Bill" i "Sin City"! Małe miasteczko, a na jego czele niezwykle okrutny i brutalny szeryf, któremu żaden z mieszkańców nie ma odwagi się przeciwstawić. Gdy nadzieja na lepsze jutro wygasła, pojawia się Cherry, piękna i tajemnicza dziewczyna z karabinem maszynowym zamiast nogi... Ex-tancerka go-go, obecnie bezlitosna maszyna do zabijania ma zamiar zaprowadzić porządek w ogarniętym korupcją i nierządem miasteczku...

Teksas. W opuszczonej bazie wojskowej ma miejsce tajemnicze spotkanie oddziału żołnierzy z gangiem Abby'ego (Naveen Andrews), słynącego ze swoich potwornych upodobań. Celem spotkania jest próba sprzedaży tajemniczego gazu, który w wyniku strzelaniny dostaje się do atmosfery i w szybkim tempie zaczyna się rozprzestrzeniać. W niedługim czasie zamienia on mieszkańców pobliskiego miasteczka w łaknące krwi monstra. O przetrwanie walczą ludzie odporni na działanie gazu: tancerka erotyczna Cherry Darling (Rose McGowan), anestezjolog Dakota Block-McGraw (Marley Shelton), były chłopak Cherry - El Wray (Freddy Rodríguez) oraz właściciel restauracji J.T. Hague (Jeff Fahey).

W położonej na teksańskim odludziu opuszczonej bazie wojskowej oddział żołnierzy pod dowództwem porucznika Muldoona ubija interes z gangiem niejakiego Abby'ego − oficjalnie naukowca i biznesmena, a prywatnie kolekcjonera o tyleż oryginalnych, co makabrycznych upodobaniach. Przedmiotem transakcji jest tajemniczy gaz o nazwie DC2 Projekt Terror. Podczas negocjacji dochodzi do strzelaniny i uszkodzenia pojemników z gazem, który trafia do atmosfery. W konsekwencji dostaje się on do płuc mieszkańców pobliskiego miasteczka, stopniowo przemieniając ich w krwiożercze, zmutowane monstra.
O przetrwanie wśród hordy żywych trupów walczy grupa odpornych na działanie wirusa osób: między innymi tancerka go-go Cherry Darling, jej były chłopak El Wray, biseksualna anestezjolog Dakota Block-McGraw i właściciel restauracji JT Hague.

W opuszczonej bazie wojskowej w stanie Teksas dochodzi do tajnego spotkania grupy bandytów porucznika Muldoona (Bruce Willis) z naukowcem (Naveen Andrews). Podczas ubijania interesu między stronami dochodzi do sprzeczki, w wyniku której przechowywany na terenie jednostki trujący gaz zostaje uwolniony i zaczyna rozprzestrzeniać się po okolicy. Ludzie, którzy znajdą się w skażonej strefie, zamieniają się w zombi. W międzyczasie w miejscowym szpitalu małżeństwo lekarzy William (Josh Brolin) i Dakota (Marley Shelton), z niepokojem obserwuje napływ pacjentów z dziwnymi objawami. Gdy epidemia ogarnia całą społeczność miasteczka, kilka osób, które wykazują naturalną odporność na oddziaływanie substancji, m.in. jednonoga striptizerka Cherry (Rose McGowan), jej były chłopak El Wray (Freddy Rodríguez) i lokalny szeryf Hague (Michael Biehn), próbuje wydostać się z oblężenia.