Film horor thriller The Green Inferno mengikuti kisah sekelompok aktivis mahasiswa yang menghadapi mimpi buruk di hutan Amazon. Seorang mahasiswi baru bernama Justine tertarik bergabung dengan kelompok aktivis sosial di kampus yang dipimpin oleh Alejandro dan pacarnya, Kara.

Kelompok tersebut merencanakan perjalanan ke Amazon rainforest untuk menghentikan perusahaan petrokimia yang menebangi hutan dan menggusur suku-suku asli. Mereka berniat merekam aksi protes dan menyiarkannya secara daring agar menarik perhatian dunia.

Justine bahkan mengusulkan bahwa ia bisa membantu menyebarkan isu tersebut melalui ayahnya yang bekerja sebagai pengacara di United Nations. Operasi ini dibiayai oleh seorang bandar narkoba bernama Carlos yang bertemu dengan kelompok tersebut di Peru.

Mereka kemudian melakukan perjalanan dengan perahu menuju lokasi proyek pembangunan. Sesampainya di sana, para aktivis mulai melakukan aksi protes dengan merantai diri pada buldoser sambil merekam aktivitas penebangan hutan.

Tak lama kemudian, milisi swasta yang disewa perusahaan datang untuk membubarkan mereka. Ketika Justine hampir tertembak oleh seorang petugas, rekaman kejadian tersebut menjadi viral di internet. Kelompok itu akhirnya ditangkap polisi, tetapi Carlos menyuap aparat sehingga mereka dibebaskan.

Mereka pun meninggalkan lokasi dengan pesawat kecil. Namun di tengah perjalanan, mesin pesawat meledak dan pesawat jatuh di tengah hutan. Beberapa orang tewas dalam kecelakaan tersebut, termasuk Carlos.

Para penyintas kemudian mencari ponsel GPS untuk meminta bantuan. Saat itu Kara mendengar sesuatu di sekitar mereka. Ketika ia mendekat untuk memeriksa, sekelompok anggota suku asli muncul tiba- tiba dan menewaskannya dengan panah. Mereka kemudian menenangkan para penyintas dengan obat bius, membawa mereka ke desa suku tersebut, dan menahan mereka.

Di desa itu, seorang tetua suku bersama pemimpin pemburu kepala membunuh salah satu anggota kelompok bernama Jonah dan memberikan tubuhnya kepada suku mereka untuk dimakan. Dalam situasi mencekam itu, Alejandro akhirnya mengakui bahwa aksi protes mereka sebenarnya hanyalah sandiwara.

Tujuannya adalah membantu perusahaan petrokimia pesaing milik ayahnya agar bisa mengambil alih proyek, sehingga ia bisa fokus pada proyek aktivisme lain. Pengakuan ini membuat anggota kelompok lainnya marah dan putus asa.

Suku tersebut kemudian memeriksa Justine, Amy, dan Samantha untuk mengetahui apakah mereka masih perawan. Setelah mengetahui Justine masih perawan, mereka membawanya pergi untuk menjalani ritual mutilasi alat kelamin, sementara dua wanita lainnya dikembalikan ke sel.

Alejandro menyuruh anggota kelompok tetap diam dan menunggu kru perusahaan petrokimia berikutnya datang membuka hutan, berharap mereka bisa diselamatkan. Namun para tawanan mencoba melarikan diri.

Saat hujan deras turun, mereka mengalihkan perhatian penjaga sehingga Samantha berhasil kabur dan bersembunyi di sebuah kano. Justine kemudian dikembalikan, tetapi ia tampak tidak mengingat apa pun tentang pengalaman mengerikan yang baru saja dialaminya.