В начале фильма некто похищает образцы секретного Т-вируса из военной лаборатории и во время побега умышленно разбивает одну колбу со штаммом. Срабатывает система защиты, центральный компьютер, во избежание распространения вируса, запирает заражённых людей в помещениях комплекса и убивает их, запустив в помещения газ.
Чуть позже некто Элис приходит в себя в душе в огромном особняке. Она не помнит, кто она. Во время осмотра особняка она встречает полицейского Мэтта Эдисона. В особняк проникает отряд коммандос. Командир отряда пытается разузнать у Элис какую-то информацию и поняв, что она потеряла память, берут её и полицейского с собой. Спецназ уходит вглубь особняка через стеклянную дверь (замаскированную под зеркало) до поезда, на котором они добираются до подземной лаборатории. Во время поездки они находят некоего Спенсера, который также потерял память. У Элис начинают появляться воспоминания, связанные со Спенсером.

Спецназовцы объясняют Элис, что здесь происходит. Оказывается, что поезд доставил их в «Улей» — секретную лабораторию корпорации «Umbrella» ("Зонт"), расположенную под городом Ракун, в которой велись исследования вирусов. Элис и Спенсер — оперативные работники корпорации Umbrella, которые жили в особняке, который, в свою очередь, по сути, является запасным входом в лабораторию. Некоторое время назад центральный компьютер базы «Красная Королева» взбунтовалась и убила весь персонал. Правительство выслало спецотряд, чтобы выключить компьютер. Система безопасности выпустила в особняк нервно-паралитический газ, который и стал причиной амнезии.

Добираясь до покоев «Красной Королевы», погибают командир спецназа и троих солдат, попадав в ловушку в коридоре с лазерами. В живых остаются только Элис, Спенсер, солдат Каплан, Мэтт, Рэйн и Джей Ди. Элис и Каплан, несмотря на все уговоры «Красной Королевы», отключают её. В результате все закрытые двери открылись, выпустив на свободу весь превратившийся в зомби персонал. Зомби нападают на выживших людей и один из них кусает Рэйн. В результате жестокой схватки погибает Джей Ди, а Элис и Мэтт отделяются от группы.

Элис узнает, что Мэтт пытался получить образец экспериментального вирусного оружия под названием Т-Вирус с помощью своей сестры Лизы. Этот вирус и стал причиной возникновения зомби. Вирус разрабатывался военными. Элис вспоминает, что Лиза была её контактом, но не может понять свою роль в событиях. Выжившие вновь собираются в покоях «Красной Королевы», где они возвращают её к жизни и просят совета. Королева рассказывает о природе зомби и говорит, как выбраться.

Когда Элис и команда пробираются по канализационным туннелям, на них нападют зомби. Каплан отстаёт от команды и оказывается окружён зомби. Элис вспоминает, что существует анти-вирус, который может спасти Рэйн, но, придя в лабораторию, они не находят колбы с антивирусом. Неожиданно к Элис и Спенсеру возвращается память. Именно Спенсер украл вирус и вызвал катастрофу в лаборатории. Он закрывает всех в лаборатории, а сам убегает. Возле поезда на Спенсера нападает монстр-мутант Licker. "Красная Королева" предлагает Элис и Мэтту помощь, но взамен они должны убить Рэйн. Положение осложняется тем, что в лабораторию рвётся другой Licker. В результате, всех спасает Каплан, который смог сбежать от зомби.

Все герои возвращаются к поезду. Элис добивает топором мутирующего Спенсера и забирает чемодан с вирусом. Все садятся в поезд и уезжают из лаборатории. Алиса вводит Рэйн анти-вирус. Неожиданно на поезд нападет ещё один Licker, который убивает Каплана и наносит ранение Мэтту. Элис удаётся пригвоздить язык Licker’a к полу. Мэтт пытается открыть люк в полу, чтобы скинуть Licker’a с поезда, но на его пути встаёт Рэйн, которая всё же превратилась в зомби. Мэтту приходится убить её. Он нажимает кнопку, и Licker падает на рельсы и погибает, сгорая от удара током контактного рельса поезда.
Мэтт и Элис выходят в особняк, а позади них навсегда запираются двери в лабораторию. Неожиданно Мэтт начинает мутировать из-за раны полученой им от Licker’a. В особняк врываются учёные корпорации «Umbrella» и уносят его. Затем они хватают Элис. Позже она просыпается в госпитале, в городе Ракун. Видимо, её долго тестировали и исследовали. Но сейчас госпиталь будто заброшен. Элис выбирается на улицу и видит кругом разрушения и запустение. Она берет в руки дробовик и готовится к новому кошмару.

Изначально фильм должен был снимать сам Джордж Ромеро. Он также написал и сценарий для фильма. Но его сценарий и идеи не понравились продюсерам (Capcom и Sony), и создание фильма остановилось[1]. В начале 2000 года Sony наняла Пола Андерсона для написания сценария к фильму. Продюсерам понравился сценарий, и они согласились дать ему режиссёрское место. Съёмки начались в середине 2000 и в основном проводились в Германии. Изначально предполагалось, что у названия фильма будет приставка «Ground Zero» (англ. «эпицентр»), но эту приставку убрали после событий 9/11.

Саундтрек к фильму написали Марко Бельтрами и Мэрлин Мэнсон. В то время, как Бельтрами писал классические элементы, Мэнсон использовал больше электронных и индустриальных звуков.

Во время той сцены, когда Алиса оказывается запертой Спенсером в подтопленной комнате в конце фильма, на мониторе можно заметить логотип LG. А когда через несколько секунд герои смотрят, как на Спенсера нападает чудовище, логотип скрыт штрих-кодом.
Код доступа в комнату Красной Королевы — 12177 — отсылка к дате рождения Миллы Йовович — 17.12.75 Число 5 получается в результате сложения цифр 4 и 1, изображённых под табло, на котором высвечивается набранный код.
Один из заголовков в газете — «Мертвецы идут!» (The Dead Walk!). Это — намёк на «День мертвецов» (1985), где в самом начале фильма можно заметить газету с точно таким же заголовком.
После «Смертельной битвы» (1995), «Обитель зла» стала второй экранизацией видеоигры в фильмографии Пола Андерсона.
В фильме содержится множество намёков и ссылок на «Приключение Алисы в зазеркалье». Например:
Имя главной героини — Элис (Alice).
Имя компьютера — Красная Королева.
Пресс-папье «Алиса в зазеркалье»
Испытания Т-вируса проходят на белом кролике.
Для того, чтобы войти в улей, герои «проходят» через зеркало.
Закадровый голос в начале фильма принадлежит актёру Джейсону Айзексу.
Джереми Болт (продюсер фильма) сыграл одного из многочисленных зомби.
Джеймс Батлер, координатор трюков, сыграл зомби, который нападает на Элис сразу после появления первой собаки-зомби.
За весь фильм ни разу не произносится слово «зомби». Это — намёк на «Ночь живых мертвецов» (1968), где также не упоминается данное слово.
Вороны, которых видит Элис в начале фильма, не настоящие, а компьютерные.
Президентов компании «Capcom Japan and America» можно заметить в фильме в роли зомби. Компания «Capcom» — создатель франчайза «Resident Evil».
За весь фильм Элис ни разу не говорит своего имени.
В сцене, где происходит мутация Мэтта, практически не использовались компьютерные спецэффекты (лишь только в самой концовке сцены).
В первом варианте сценария все обращались к Каплану, как «Двенадцатому». Его полное имя — Исиаб Тагава Меркурио.
Пароль для двери в столовой «Б», тот самый, который забыл Каплан, — 04031965. Пол Андерсон родился 4 марта 1965.
Милла Йовович самостоятельно выполняла все трюки в фильме, за исключением прыжка в канализации.
Несмотря на то, что остальные герои картины называют персонажа Колина Салмона «Первым», его настоящее имя — Джеймс Шэйд.
Актёры, сыгравшие коммандос, а также Милла Йовович и Эрик Мабиус прошли специальную недельную подготовку (скалолазание, боевая подготовка, обращение с оружием и т. д.) под присмотром бывшего морского котика Джеймса Батлера.
Актёры, исполнившие главные роли в фильме, до начала съёмок должны были сыграть в видеоигру «Resident Evil», более того, они должны были её полностью пройти. Некоторые из них не были уверены, что они смогут выполнить поставленную задачу, поэтому им пришлось просмотреть видео, с полным прохождением данной игры.
За время съёмок Милла Йовович поранила режиссёра и трёх членов съёмочной группы.
Мила и Пол помолвились после окончания съёмок.
Финальные сцены (выхода Элис в Ракун-Сити) снимались в Торонто.

Чтобы зомби (кстати, слово «зомби» ни разу не используется в фильме) двигались максимально реалистично, были наняты профессиональные танцоры, потому что они отлично умеют контролировать своё тело, делая очень чёткие движения. Самым любопытным и широко признанным является лысый учёный с топором. В сцене, где у зомби свёрнута лодыжка, не использовались спецэффекты, потому что у актёра действительно была свёрнута лодыжка. Компьютерные эффекты использовались только в некоторых случаях.

Пол Андерсон отметил, что, когда режиссёр говорит актёрам, как «зомби» должен двигаться, обычно каждый актёр двигается именно так, как ему и сказали. В результате это выглядит больше смешно, чем страшно. Поэтому Андерсон предложил актёрам двигаться так, как они считают, должен двигаться зомби. В результате каждый зомби в фильме стал уникальным и необычным.

Многие люди, принимавшие участие в съёмках, также играли зомби. Например, продюсер Джереми Болт сам снялся в роли зомби два раза. Девушка и сестра Джереми также появляются в фильме в роли зомби.