The Girl with All the Gifts menghadirkan kisah thriller fiksi ilmiah yang menegangkan tentang dunia yang hancur akibat wabah mematikan. Film ini dibintangi Sennia Nanua sebagai Melanie, Gemma Arterton sebagai Helen Justineau, Glenn Close sebagai Dr. Caroline Caldwell, serta Paddy Considine sebagai Sergeant Eddie Parks. Ceritanya mengikuti perjalanan sekelompok manusia yang mencoba bertahan hidup di tengah dunia yang dikuasai makhluk terinfeksi, sekaligus menghadapi dilema moral tentang masa depan umat manusia.

KLovers, latar cerita film ini berada di masa depan ketika umat manusia hampir punah akibat penyakit yang disebabkan oleh jamur parasit yang menular melalui cairan tubuh. Dalam waktu sekitar satu dekade, sebagian besar orang yang terinfeksi berubah menjadi makhluk ganas tanpa kesadaran yang disebut "hungries". Mereka bergerak cepat dan menyerang manusia yang masih sehat. Di tengah situasi yang putus asa, harapan terakhir manusia bergantung pada penelitian terhadap sekelompok anak yang membawa infeksi tersebut tetapi tetap menunjukkan perilaku normal.

Anak-anak itu ditahan di sebuah pangkalan militer yang dijaga oleh pasukan yang dipimpin oleh Sergeant Eddie Parks. Di tempat tersebut, mereka tetap menjalani kegiatan seperti sekolah, tetapi sebenarnya mereka juga menjadi objek eksperimen bagi Dr. Caroline Caldwell yang berusaha menemukan obat dari tubuh mereka. Tugas mengajar dan berinteraksi dengan anak-anak tersebut diberikan kepada seorang guru bernama Helen Justineau.

Di antara semua anak yang ada, terdapat seorang gadis yang sangat menonjol bernama Melanie. Ia terlihat cerdas, penuh rasa ingin tahu, dan mampu belajar dengan cepat. Melanie juga memiliki hubungan emosional yang kuat dengan Justineau, yang memperlakukannya dengan lebih manusiawi dibandingkan para ilmuwan yang melihatnya hanya sebagai bahan penelitian.

Situasi berubah drastis ketika Melanie dijadwalkan untuk menjalani pembedahan yang kemungkinan besar akan mengorbankan hidupnya demi penelitian. Sebelum prosedur tersebut berlangsung, pangkalan militer tiba-tiba diserang oleh gerombolan hungries yang berhasil menerobos masuk ke dalam fasilitas. Kekacauan besar terjadi, dan para tentara harus berjuang mempertahankan diri.

Melanie berhasil keluar dari ruang laboratorium dan melihat langsung bagaimana para hungries menyerang tentara secara brutal. Dalam situasi genting tersebut, Melanie dan Justineau berhasil melarikan diri menggunakan sebuah truk bersama Dr. Caldwell yang terluka, Sergeant Parks, serta dua tentara yang masih selamat bernama Gallagher dan Dillon. Karena Melanie juga terinfeksi, ia harus diikat dan dipasangi pelindung di mulutnya agar tidak menggigit orang lain.