W świecie ogarniętym zagładą, ludzkość żyje w strachu przed Kabane – krwiożerczymi stworzeniami przypominającymi zombie, których serca otoczone są prawie niezniszczalną stalową skorupą. By przetrwać, ludzie zamknęli się w ogromnych, obwarowanych fortecach, będących ostatnimi bastionami cywilizacji. Między tymi miastami poruszają się opancerzone pociągi, jedyny sposób na zachowanie kontaktów i transportu zasobów.
Ikoma, młody mechanik marzący o pokonaniu potwornych przeciwników, konstruuje nowy rodzaj broni, by rozprawić się z Kabane raz na zawsze. Jednak jego losy komplikują się, kiedy zostaje ugryziony i zamienia się w Kabaneri – istotę stojącą na granicy między człowiekiem a Kabane. Zmagając się ze strachem społeczeństwa i własną nową naturą, Ikoma łączy siły z tajemniczą dziewczyną o niezwykłych umiejętnościach, Mumei, i oboje rozpoczynają podróż przez spustoszone tereny, aby ocalić ludzkość oraz zachować resztki człowieczeństwa. Film stanowi zbiorcze przypomnienie pierwszej części serii telewizyjnej, pełnej emocjonujących walk, dramatycznych zwrotów akcji oraz mrocznego klimatu steampunku.
