Bertahun-tahun menjalin hubungan, Tim dan Millie berada di persimpangan jalan ketika mereka pindah ke pedesaan. Saat ketegangan mulai memuncak, sebuah pertemuan dengan kekuatan tak wajar mengancam untuk merusak hidup mereka, cinta mereka, bahkan tubuh mereka.
Film dibuka dengan tim SAR yang sedang mencari pasangan hilang, Keri dan Simon. Dua anjing pelacak mereka masuk ke sebuah gua bawah tanah dan minum air dari mata air di dalamnya. Malam harinya, pemilik anjing mendengar suara gemeretak yang aneh dari kandang. Saat diperiksa, ia menemukan kedua anjingnya telah menyatu secara fisik dengan mengerikan.
Di kota terdekat, sepasang kekasih—Tim Brassington (Dave Franco), seorang musisi, dan Millie Wilson (Alison Brie), seorang guru—mengadakan pesta perpisahan sebelum pindah. Di tengah pesta, Millie dengan ragu dan canggung mencoba melamar Tim dengan cincin “tak terlihat”. Tetapi respons Tim yang terlalu lama dan ragu membuat momen itu menjadi sangat aneh. Malamnya, Tim mengalami mimpi buruk di mana ia melihat seorang wanita menyeramkan dengan senyum lebar duduk di samping mayat pria di tempat tidurnya.
Meskipun hubungan mereka di ujung tanduk, Tim dan Millie tetap pindah ke rumah baru mereka. Di sana, Tim mencium bau busuk dan menemukan sekumpulan tikus di langit-langit yang ekornya saling menyatu. Tikus gabungan itu bahkan masih hidup dan berdecit sebelum jatuh.
Millie mulai bekerja di sekolah barunya dan berteman dengan seorang guru bernama Jamie McCabe (Damon Herriman). Suatu hari, Tim dan Millie pergi hiking, tersesat di tengah hujan, dan secara tidak sengaja jatuh ke dalam gua yang sama dari awal film. Terjebak di dalam, mereka terpaksa minum air dari mata air di dalam gua itu. Di sana, Tim menceritakan trauma masa kecilnya yang kelam: ayahnya meninggal, tetapi ibunya mengalami gangguan jiwa dan terus duduk di samping jenazah ayahnya yang membusuk selama berhari-hari, tersenyum di antara air mata. Keesokan paginya, Tim dan Millie terbangun dan mendapati kaki mereka lengket menyatu. Mereka berhasil menarik diri dengan paksa hingga kulit mereka robek, lalu berhasil keluar dari gua.
Sejak saat itu, hal-hal aneh dan mengerikan mulai terjadi. Tim merasakan koneksi fisik yang aneh dengan Millie. Suatu hari saat mandi, tubuhnya bergerak sendiri tanpa kendali, mengikuti gerakan Millie yang sedang mengemudi, membuatnya terluka. Saat mereka berciuman, bibir mereka lengket menyatu dan harus ditarik paksa dengan menyakitkan. Malamnya, Tim terbangun karena tersedak oleh rambut Millie yang seolah tumbuh masuk ke dalam tenggorokannya.
Kengerian memuncak saat Tim menyusul Millie ke sekolahnya dan mereka berhubungan intim di sebuah ruangan. Namun setelah selesai, mereka menyadari bahwa tubuh mereka menyatu dan tidak bisa dipisahkan. Dalam kepanikan dan rasa sakit yang luar biasa, mereka akhirnya berhasil melepaskan diri. Seorang murid tampaknya sempat melihat mereka.
Millie mengunjungi rumah Jamie, di mana Jamie bercerita tentang sebuah kultus kuno di daerah itu yang percaya pada ritual penyatuan aneh. Sementara itu, Tim mulai menyelidiki hilangnya pasangan dari awal film. Ia menemukan poster mereka, mencari postingan Facebook terakhir mereka, dan menggunakan data exif dari foto untuk menemukan koordinat lokasi terakhir mereka, yang ternyata berada sangat dekat dengan rumah mereka. Ketika ia memberitahu Millie, Millie dengan sinis membandingkannya dengan ibunya, “hidup dengan sesuatu yang sudah mati.”
Malam itu, sebuah kekuatan tak terlihat mulai menarik Tim dan Millie keluar dari kamar mereka, memaksa lengan mereka untuk mulai menyatu. Mereka berhasil memisahkan diri lagi, dan Tim mencoba membuat dirinya pingsan dengan obat penenang yang diresepkan dokter untuk “serangan panik”-nya. Keesokan paginya, mereka terbangun dan mendapati lengan mereka telah menyatu sepenuhnya. Dengan ngeri, Millie menggunakan gergaji listrik untuk memotong kulit di antara lengan mereka.
Millie memutuskan untuk pergi ke rumah sakit, tetapi ia sadar kuncinya tertinggal di rumah Jamie. Tim, yang kembali ke gua, menemukan pemandangan mengerikan: beberapa orang lain yang tubuhnya menyatu dengan dinding gua, termasuk Keri dan Simon yang telah berubah menjadi monster gabungan.
Sementara itu, Millie tiba di rumah Jamie. Di sana, ia menemukan sebuah video pernikahan antara dua pria. Jamie muncul dan mengungkapkan kebenaran: ia adalah bagian dari kultus itu, dan wujudnya saat ini adalah hasil penyatuan dari kedua pria di video. Kultus itu percaya bahwa penyatuan fisik adalah cara untuk “menjadi utuh.” Ia berniat melakukan hal yang sama pada Tim dan Millie. Jamie menyerang dan menyayat pergelangan tangan Millie, tetapi Millie berhasil melawannya hingga Jamie terbelah kembali menjadi dua orang yang terpisah.
Millie berlari kembali ke rumah dan menemukan Tim sudah bersiap untuk bunuh diri. Saat kekuatan aneh itu menarik mereka untuk terakhir kalinya, Tim, dalam sebuah momen tragis, meniru lamaran Millie sebelumnya, mengakui betapa ia sangat mencintainya. Millie, sambil menunjukkan lukanya, pasrah menerima kematiannya di pelukan Tim.
Namun, Tim berubah pikiran. Ia membawa Millie yang terluka masuk ke dalam rumah. Saat Millie sadar, ia melihat Tim telah dengan sengaja menyatukan lengannya dengan lengan Millie yang terluka untuk menghentikan pendarahannya. Menerima bahwa penyatuan ini tak terhindarkan, mereka saling menyatakan cinta dan menari telanjang diiringi lagu “Say You’ll Be There” dari Spice Girls. Mereka berciuman dengan penuh gairah saat tubuh mereka perlahan-lahan bergabung menjadi satu.
Di adegan terakhir, orang tua Millie datang untuk makan malam. Saat pintu terbuka, mereka disambut oleh sesosok individu androgini yang tampak normal, dengan wajah yang merupakan perpaduan antara Tim dan Millie.
