Au terme d'une grande excursion européenne, trois jeunes Américains, Chris, Amanda et Natalie, arrivent en Ukraine pour retrouver Paul, le frère de Chris, et commencer leur séjour. Lorsque celui-ci leur parle de « tourisme noir », le petit groupe se retrouve le lendemain à déambuler dans la ville-fantôme de Pripyat, en Ukraine, près de la centrale nucléaire de Tchernobyl où un accident nucléaire a eu lieu en 1986. Lors de leur visite, ils sont accompagnés de Zoé, de son petit ami, et d'un guide, Yuri.