Dans un monde post-apocalyptique où le reste de la civilisation a été décimé après une guerre nucléaire, la jeune Ann Burden pense être l'ultime survivante de l'humanité. Elle vit, seule, dans la bourgade américaine de son enfance, un hameau non contaminé et bordé par des chaînes de montagnes où elle a appris à cultiver la terre. Jusqu'au jour où Ann fait la rencontre de Loomis, un scientifique à la recherche de survivants. Alors que leur relation devient de plus en plus intime, un troisième survivant, Caleb, fait irruption et s'immisce dans leur vie. Les deux hommes se disputent bientôt l'affection de la jeune femme...