Robert Neville näyttää olevan ainoa selviytyjä pandemiasta, joka on tappanut suurimman osan ihmisväestöstä ja muuttanut loput ”vampyyreiksi”, jotka pitkälti vastaavat heidän fiktiossa ja kansanperinteessä esittämiään stereotypioita: he ovat verta imeviä, kalpeaihoisia ja yöeläimiä, joskin muuten normaaleista ihmisistä erottamattomia. Implisiittisesti Los Angelesissa vuonna 1976 sijoittuva romaani kertoo Nevillen elämästä kuukausien ja lopulta vuosien kuluttua taudin puhkeamisesta, kun hän yrittää ymmärtää, tutkia ja mahdollisesti parantaa tautia. Parvia vampyyrit ympäröivät hänen talo öisin ja yrittää löytää tapoja päästä sisälle, joka sisältää naaraat altistaa itsensä ja hänen vampyyri naapuri säälimättömästi huutaa häntä tulemaan ulos. Neville selviää linnoittautumalla taloonsa joka yö; häntä suojelevat edelleen perinteiset vampyyrikarkottimet valkosipuli, Peilit ja krusifiksit. Viikottaiset pölymyrskyt runtelevat kaupunkia, ja päivisin vampyyrien ollessa toimettomina Neville ajelee ympäriinsä etsimään heitä tappaakseen heidät puisilla seipäillä (koska ne näyttävät olevan läpäisemättömiä hänen aseidensa luodeille) ja etsimään tarvikkeita. Nevillen menneisyys paljastuu toisinaan takaumien kautta; sairaus vaati hänen tyttärensä, jonka ruumiin hallitus pakotti hänet polttamaan, sekä hänen vaimonsa, jonka ruumiin hän salaa hautasi, mutta joutui sitten tappamaan tämän noustua kuolleista vampyyrina.

masennusjaksojen ja alkoholismin jälkeen Neville lopulta toteaa, että vampyyrien alkuperän, käyttäytymisen ja vastenmielisyyden takana täytyy olla joitakin tieteellisiä syitä, joten hän lähtee tutkimaan asiaa. Hän hankkii kirjoja ja muuta tutkimusaineistoa kirjastosta ja asteittaisen tutkimuksen kautta huomaa taudin juuren olevan todennäköisesti Bacillus-bakteerikanta, joka pystyy tartuttamaan sekä kuolleita että eläviä isäntiä. Hänen mikroskoopeilla tekemänsä kokeet paljastavat myös, että bakteerit ovat tappavan herkkiä valkosipulille ja auringonvalolle. Eräänä päivänä harhaileva, loukkaantunut koira löytää tiensä kadulleen ja täyttää Nevillen hämmästyneellä ilolla. Epätoivoisesti seuraa kaipaava Neville ansaitsee vaivoin hermostuneen koiran luottamuksen ruoalla ja tuo sen kotiin. Yrityksistään huolimatta sairaalloinen koira kuolee viikkoa myöhemmin, ja kaiken toivon riistämä Neville palaa takaisin oppiakseen lisää vampyyreista.

Nevillen jatkuvat lukemiset ja kokeet toimintakyvyttömillä vampyyreilla auttavat häntä luomaan uusia teorioita. Hän uskoo, että Peilit ja ristit vaikuttavat vampyyreihin ”hysteerisen sokeuden” vuoksi, joka on seurausta tartunnan saaneiden aiemmasta psykologisesta ehdollistamisesta. Kun tauti ajaa tartunnan saaneet hulluiksi, he reagoivat nyt niin kuin he uskovat heidän pitävän, kun he kohtaavat näitä esineitä. Silloinkin heidän reaktionsa on rajoitettu tietyn henkilön uskomuksiin; esimerkiksi kristitty vampyyri pelkäisi ristiä, mutta juutalainen vampyyri ei. Lisäksi Neville löytää tehokkaampia keinoja tappaa vampyyrit, kuin vain ajaa vaarna heidän sydämiinsä. Tämä sisältää altistamalla vampyyrit suoralle auringonvalolle tai aiheuttamalla laajoja, happea altistavia haavoja missä tahansa kehossaan niin, että bakteerit siirtyvät anaerobisista symbionteista aerobisiin loisiin, kuluttaen isäntänsä nopeasti altistuessaan ilmalle, mikä antaa vampyyrien ulkonäön välittömästi nesteytyen. Bakteerit tuottavat kuitenkin myös sitkeää ”vartaloliimaa”, joka sulkee välittömästi tylpät tai kapeat haavat, jolloin vampyyrit ovat luodinkestäviä. Uuden tietämyksensä myötä Neville tappaa päivittäisissä retkissään niin suuria määriä vampyyreja, että hänen yölliset vierailunsa ovat vähentyneet merkittävästi. Neville uskoo myös, että pandemia ei levinnyt niinkään suorista vampyyrinpuremista kuin bakteereita kantavista hyttysistä ja pölymyrskyistä kaupungeissa äskettäisen sodan jälkeen. Neville ’ s tulokset käsittely vampyyrit epäjohdonmukaisuus myös johtaa hänet ymmärtämään, että on olemassa itse asiassa kaksi eri-reagoiva tyyppisiä vampyyrit: ne tajuissaan ja elävät paheneva infektio ja ne, jotka ovat kuolleet, mutta ovat herättäneet uudelleen bakteerit (ts. epäkuolleet).

kolmen vuoden kuluttua Neville näkee kauhistuneen naisen keskellä kirkasta päivää. Neville on heti epäluuloinen, kun hän kavahtaa väkivaltaisesti valkosipulin läsnä ollessa, mutta he voittavat hiljalleen toistensa luottamuksen. Lopulta kaksikko lohduttaa toisiaan romanttisesti ja hän selittää joitakin löydöksiään, mukaan lukien teoriansa, jonka mukaan hän kehitti immuniteetin tartuntaa vastaan jouduttuaan tartunnan saaneen vampyyrilepakon puremaksi vuosia sitten. Hän haluaa tietää, onko Ruth-niminen nainen saanut tartunnan vai immuuni, ja vannoo hoitavansa häntä, jos hän on saanut tartunnan, ja nainen antaa vastahakoisesti hänen ottaa verinäytteen, mutta lyö hänet yhtäkkiä tajuttomaksi, kun hän katsoo tuloksia. Kun Neville herää, hän löytää Ruthilta viestin, jossa hän tunnustaa olevansa todellakin vampyyri, joka on lähetetty vakoilemaan häntä ja että hän oli vastuussa hänen miehensä, toisen vampyyrin kuolemasta. Muistio viittaa edelleen siihen, että vain epäkuolleet vampyyrit ovat patologisesti väkivaltaisia, mutta eivät ne, jotka olivat elossa tartunnan aikaan ja jotka vielä selviävät bakteereissaan sattumien vuoksi. Nämä elävät tartunnan saaneet ovat hitaasti voittaneet sairautensa ja yrittävät rakentaa uutta yhteiskuntaa. He ovat kehittäneet lääkityksen, joka vähentää pahimpia heidän oireitaan. Ruth varoittaa Nevilleä siitä, että hänen tunteensa häntä kohtaan ovat totta, mutta että hänen väkensä yrittää vangita hänet ja että hänen pitäisi yrittää paeta kaupungista.

kuitenkin olettaen, että uusi seura kohtelee häntä oikeudenmukaisesti, Neville pysyy kotonaan, kunnes tartunnan saaneet jäsenet saapuvat ja lähettävät epäkuolleet vampyyrit väkivaltaisesti talonsa ulkopuolelle pirullisen riemuissaan. Tajutessaan tartunnan saaneiden hyökkääjien aikovan sittenkin tappaa hänet, hän ampuu heitä kohti ja vuorostaan joutuu ammutuksi ja vangituksi. Kuolettavasti haavoittunut Neville sijoitetaan suljettuun selliin, jossa hänen luonaan vierailee Ruth, joka ilmoittaa olevansa uuden seuran vanhempi jäsen, mutta ei muista poiketen paheksu häntä. Keskusteltuaan Nevillen vampyyrintappotoiminnan vaikutuksista uuteen yhteiskuntaan hän tunnustaa yleisön tarpeen Nevillen teloitukselle, mutta armosta antaa tälle Paketin nopeasti vaikuttavia itsemurhapillereitä. Neville hyväksyy kohtalonsa ja pyytää Ruthia olemaan antamatta tämän yhteiskunnan muuttua liian sydämettömäksi. Ruth lupaa yrittää, suutelee häntä ja lähtee. Neville menee vankilan ikkunaan ja näkee tartunnan saaneiden tuijottavan takaisin häneen samalla vihalla ja pelolla, jota hän kerran tunsi heitä kohtaan; hän tajuaa, että hän, vanhan ihmiskunnan jäännös, on nyt legenda tartunnasta syntyneelle uudelle rodulle. Hän ymmärtää, ettei hän voi tuomita sitä, että he haluavat tappaa hänet sen jälkeen, kun hän on tappanut niin monia heidän omaisiaan. Kun pillerit tulevat voimaan, häntä huvittaa ajatus, että hänestä tulee heidän Uusi taikauskonsa ja legendansa, aivan kuten vampyyrit aikoinaan olivat ihmisille.