Jan Zabinski (Johan Heldenbergh) é o responsável pelo zoológico de Varsóvia junto com Antonina (Jessica Chastain), sua esposa. O casal se vê forçado a se reportar para o zoologista, Lutz Heck (Daniel Brühl) quando o país é invadido por nazistas. Em pouco tempo, eles começam a trabalhar com a resistência e planejam salvar centenas de vidas ameaçadas pela invasão.