人类女孩贝拉·斯旺搬到常年阴雨的福克斯小镇，在校园里邂逅神秘俊美的爱德华·卡伦。她逐渐发现爱德华与他的家人都是吸血鬼——以动物血液为生。两人迅速坠入危险又炽热的爱河，但另一派流浪吸血鬼追踪而至，为了享受猎杀乐趣，将贝拉视为猎物。卡伦家族全力保护贝拉，最终在芭蕾教室展开生死对决。

爱德华担心自己会伤害贝拉，决然离开福克斯。贝拉陷入深深抑郁，唯有与好友雅各布·布莱克相处时才能得到慰藉。雅各布实为狼人后裔，他的族群与吸血鬼世代为敌。贝拉因误解爱德华死亡，前往意大利沃尔图里家族寻求了断。危急关头爱德华出现相救，但沃尔图里家族对贝拉知晓太多秘密而心存疑虑。

吸血鬼维多利亚为死去的伴侣复仇，组建一支新生吸血鬼军队前往福克斯。卡伦家族与狼人部落达成临时联盟，共同御敌。贝拉在爱德华和雅各布之间陷入情感抉择，同时西雅图出现连环杀戮，正是新生吸血鬼军队的“食物”。最终在风雪交加的山地，联军与新生军团血战，维多利亚被消灭。贝拉终于做出选择——她希望变成吸血鬼。

贝拉与爱德华举行梦幻婚礼，度蜜月时贝拉意外怀孕。半人半吸血鬼的胎儿生长极快，不断吸取母体营养，导致贝拉濒临死亡。爱德华将毒液注入她心脏，贝拉在剧痛中完成转化，成为吸血鬼。同时雅各布因烙印印记，与贝拉的女儿蕾妮斯梅建立了无法割舍的联系，狼人与卡伦家族达成新的平衡。

贝拉迅速适应吸血鬼身份，并展现出独特的天赋防护罩。女儿蕾妮斯梅因快速生长被沃尔图里家族误认为“不朽孩童”——一种不被允许的存在。沃尔图里大军压境，卡伦家族在世界各地召集证人，证明蕾妮斯梅并非威胁。最终在雪山对峙中，阿罗企图动手，却被爱丽丝带回的纳维尔证明化解，沃尔图里退兵。暮光之城归于和平。