Le 26 avril 1986, l'explosion du réacteur numéro 4 de la centrale nucléaire de Tchernobyl propulsait dans l'atmosphère des milliards de particules radioactives. 135 000 habitants étaient évacués le lendemain d'une zone de 30 km² désormais interdite à toute vie humaine. Faune et flore sauvage étaient ainsi abandonnées à elles-mêmes. L'objectif de  ce film est d'analyser ce qu'il est advenu du monde animal et végétal, plus de deux décennies après la catastrophe. Celle-ci a en effet constitué une opportunité exceptionnelle pour les scientifiques qui ont été les seuls autorisés à pénétrer dans la zone afin d'étudier les conséquences biologiques d'un désastre nucléaire majeur. Car la contamination à un tel degré d'une zone aussi vaste était totalement inédite pour l'écosystème. Après une phase aiguë (printemps 1986), durant laquelle tous les animaux de la zone sont morts (cadavres retrouvés sur le sol par dizaines de millions), et où la flore a subi le même sort (exemple des pins  entourant la centrale, qui ont roussi en 3 semaines puis sont morts), différentes phases intermédiaires se sont succédées. A la fin des années 2000, on a atteint une phase de radioactivité chronique, mais de faible dose. Une des conclusions scientifiques mises en avant consiste en l'irrégularité de la radioactivité selon les zones, la traque des radionucléides montrant  que le plutonium se déplace. Un délai de 240 000 ans serait nécessaire pour que les atomes de plutonium ne soient plus actifs.

Des recherches ont été menées par plusieurs équipes. Le radioécologiste Sergueï Gachtchak (Laboratoire de Slavutych, Ukraine), ex-"liquidateur", s'est installé dans la ville nouvelle reconstruite à 70 km pour reloger les habitants de Pripiat, et s'est aménagé un bus-laboratoire qui lui permet d'effectuer ses prélèvements dans la zone elle-même. Gachtchak travaille en  collaboration avec un généticien, Robert J. Baker (Texas Tech University, Lubbock). Ensemble, ils ont étudié la réaction de différents rongeurs à la contamination radioactive : il semblerait que, bien qu'ayant absorbé une quantité énorme de radioactivité, ces animaux n'aient subi aucune altération visible et connu un développement normal. La généticienne Brenda Rodgers (Texas Tech University)  a mis en évidence que les génomes n'avaient pas muté (expérience sur les souris). Les souris pullulent sans aucune anomalie visible. De leur côté, des ornithologues (Tim Mousseau, Prof. de biologie, Université de Caroline du Sud, Columbia) et Anders Papemoller (évolutionniste, CNRS/Université Paris Sud XI) mettent en évidence une diminution des espèces d'oiseaux dans les zones contaminées, ainsi qu'une diminution du nombre des oiseaux dans chaque espèce. Les hirondelles – espèce qu'ils ont analysée – subissent des mutations génétiques (notamment des ailes de longueur différente du côté gauche et droit) et meurent. Ces déficiences seraient dues à leur espèce d'oiseaux migrateurs. D'où une grande variété dans la résistance à la radioactivité selon les espèces.

Il semblerait que la faune sauvage ait réagi différemment de la flore. Boris Sorochinsky (Académie des Sciences, Kiev) démontre que, quelques années après la catastrophe nucléaire, la végétation devient  plus radioactive que le sol. On oberve des mutations (feuiiles d'arbres de forme et de taille anormales). Certaines espèces réagissent mieux que d'autres à la radioactivité en fonction du génome (ainsi les pins dépérissent et meurent, tandis que les bouleaux se développent rapidement à l'emplacement des pins). Toute la chaîne alimentaire de la zone est atteinte, puisque les radionucléides s'enfoncent dans le sol: Leonid Bogdan a ainsi effectué des tests de radioactivité sur les plantes d'un potager qu'il a implanté dans la zone.

Vingt ans après l'explosion nucléaire, la zone de Tchernobyl abrite des espères d'animaux sauvages dont certaines étaient absentes auparavant (des prédateurs comme les loups, mais aussi des ours, castors, cygnes à bec jaune, notamment),  et on oberve par ailleurs une multiplication des sangliers, biches, cerfs, chevreuils, par exemple. Il n'est pas possible d'effectuer un comptage des espèces les plus rares, faute de moyens. Des expériences de réimplantation d'animaux appartenant  à des espèces menacées ont été tentées, telle celle du cheval de Prevalski, qui s'est multiplié en douze ans (la chercheuse Kateryna Slivinska a étudié les mécanismes d'accumulation des radionucléides sur cet animal). Par ailleurs, des animaux venant de l'extérieur de la zone sont venus s'y implanter, tentés par l'absence de l'homme et l'abondance des abris naturels. On constate finalement la reconstitution à Tchernobyl d'un complexe écologique équivalent à celui qui existait il y a des centaines d'années, le retour à un équilibre qui devrait beaucoup à la disparition de l'homme dans la zone.