故事從一個由中國去往泰國的旅游團開始。這個旅游團由包括警官葉蕭在內的十六個年齡職業不同的人組成，他們的目的地是前往位于泰國北方的蘭那王陵。
在旅途中他們經過一個少數民族村落，恰巧趕上當地的“驅魔節”，而誤吃了“山魈”的腦子（山魈就是當地“驅魔節”所要驅趕的對象）。因而遭到山魈報復，旅游團為躲避山魈的追擊又恰巧踫到泥石流，旅游團的車開到了一個神秘的城市。
這個神秘之城的一切都與普通城市一樣，但唯一一點是這里沒有一個人。在手機失去信號，又無論如何都無法逃出這個城市的情況下，旅游團的人暫時在這里安頓下來尋找逃生的辦法。
在這個過程中，他們中間開始有人神秘地死去。第一個死去的是導游小方，他神秘地慘死于天台上，每個人都人心惶惶，不知道下一個會是誰，亦不知道這一切是惡魔干的還是他們中間是否隱藏著敵人。大家既要互相協作，又不得不保持戒備心。
葉蕭和團中的男士開始四處探尋這個城市的天機，期望能找到逃出去的辦法。在他們去加油站為車加油的過程中，加油站突然爆炸，司機被炸死，他是第二個。黑色又一次籠罩了旅游圖。活著的人依然要為繼續生存下去和逃離努力。葉蕭等人在開車過程中發現了神秘少女小枝，這個身邊有黑色狼狗相伴的少女或許是這個城市中唯一生存的人，或許它可以解開沉睡之城的秘密。葉蕭和薩頂頂用盡辦法抓到了小枝，但她卻不肯開口說話。旅游團成員屠男在與葉蕭失散後獨自回到住處，但卻在當天晚上死在床上，眼神中滿是恐懼，誰也不知道他看到了什麼，而他是第三個。
葉蕭等人繼續破解沉睡之城的秘密，在這過程中，他們發現了像皇宮一樣的中國式建築、南明宮、軍火庫等一系列神秘場所……