故事从一个由中国去往泰国的旅游团开始。这个旅游团由包括警官叶萧在内的十六个年龄职业不同的人组成，他们的目的地是前往位于泰国北方的兰那王陵。
在旅途中他们经过一个少数民族村落，恰巧赶上当地的“驱魔节”，而误吃了“山魈”的脑子（山魈就是当地“驱魔节”所要驱赶的对象）。因而遭到山魈报复，旅游团为躲避山魈的追击又恰巧碰到泥石流，旅游团的车开到了一个神秘的城市。
这个神秘之城的一切都与普通城市一样，但唯一一点是这里没有一个人。在手机失去信号，又无论如何都无法逃出这个城市的情况下，旅游团的人暂时在这里安顿下来寻找逃生的办法。
在这个过程中，他们中间开始有人神秘地死去。第一个死去的是导游小方，他神秘地惨死于天台上，每个人都人心惶惶，不知道下一个会是谁，亦不知道这一切是恶魔干的还是他们中间是否隐藏着敌人。大家既要互相协作，又不得不保持戒备心。
叶萧和团中的男士开始四处探寻这个城市的天机，期望能找到逃出去的办法。在他们去加油站为车加油的过程中，加油站突然爆炸，司机被炸死，他是第二个。黑色又一次笼罩了旅游图。活着的人依然要为继续生存下去和逃离努力。叶萧等人在开车过程中发现了神秘少女小枝，这个身边有黑色狼狗相伴的少女或许是这个城市中唯一生存的人，或许它可以解开沉睡之城的秘密。叶萧和萨顶顶用尽办法抓到了小枝，但她却不肯开口说话。旅游团成员屠男在与叶萧失散后独自回到住处，但却在当天晚上死在床上，眼神中满是恐惧，谁也不知道他看到了什么，而他是第三个。
叶萧等人继续破解沉睡之城的秘密，在这过程中，他们发现了像皇宫一样的中国式建筑、南明宫、军火库等一系列神秘场所……