Biochemiker Dr. Michael Morbius (Jared Leto) versucht schon beinahe sein gesamtes Leben lang, eine Heilung für seine seltene Blutkrankheit zu finden. Aktuell ist er gerade mit Hilfe von Vampir-Fledermäusen, seinem Ziel greifbar nahe gekommen. Nach erfolgreichen Tierversuchen wagt er mit Hilfe von Kollegin Martine Bancroft (Adria Arjona) einen Selbstversuch. In Folge verwandelt er sich jedoch in einen bluthungrigen Vampir.
Auf der Flucht vor der Polizei taucht er unter und arbeitet an einer Lösung für seine Heilung, die nun zu seinem neuen Fluch geworden ist. Zum größten Problem könnte dabei nicht nur sein Hunger nach Blut werden, sondern sein ebenfalls kranker Ersatzbruder Milo (Matt Smith) – den er als Kind in einem Pflegeheim kennen gelernt hat – denn der will ebenfalls die Kraft besitzen, die Morbius nun hat und er besitzt nicht die moralischen Grenzen, wie der liebe Herr Doktor…