18歳の誕生日を迎えたベラ・スワン(クリステン・スチュワート)は絶望感でいっぱい。永遠に17歳であるヴァンパイアの恋人エドワード・カレン(ロバート・パティンソン)より年上になってしまうためだ。
そんな折、べラの誕生日パーティで事件が起こる。エドワードの家族の一人が、ベラの強烈な血の香りに反応し、あやうく襲いそうになったのだ。固い絆で結ばれた自分の家族でさえも、ベラを傷つけてしまうかもしれないというヴァンパイアの宿命を思い知ったエドワード。彼女のためを思えばこそ、身を引くべきだと悟り、家族もろとも彼女の元を去る決意をする。しかし、運命の人だと信じていたエドワードに突然の別れを告げられたベラは、深く傷つき、廃人同然となってしまう。
傷心の彼女を励まそうとベラに寄り添う、地元のインディアンの青年ジェイコブ・ブラック(テイラー・ロートナー)。少しずつ元気を取り戻すベラだったが、ある日、ヴァンパイアを惑わすその魅力的な血の香りのせいで、ベラはかつての敵ヴァンパイア・ローラン(エディ・ガテギ)に殺されそうになる。そこへ巨大な5匹の狼が現れ、間一髪のところで彼女は救われる。ベラは、自分が踏み入ってしまったヴァンパイア界の危険に、常に晒されているのだと思い知る。
一方、ジェイコブの身体にも異変が起きていた。キラユーテ族という特別な一族に属するジェイコブは、古来よりヴァンパイアが敵対する狼族の末裔なのだ。エドワードの不在にベラを狙 う敵ヴァンパイアの動きが活発になったことで、ジェイコブの狼としての遺伝子が覚醒されたのだった。
どうしてもエドワードを諦めきれないベラは、自分の身を危険にさらすことで彼の幻影が見えることを発見する。会いたい一心で自らを窮地に追いやるべラ。ついには崖から危険なダイビングを試み、溺れ死にそうになる。そんな彼女を救ったのはジェイコブだった。この光景を見たアリス(アシュレイ・グリーン)によって、エドワードは彼女が死んだと勘違いしてしまう。最愛の人を亡くしては、永遠の命など拷問でしかないと決意したエドワードは、自らの命を絶とうと、ヴァンパイアの最大勢力の王族であり、3,000年の歴史を持つヴォルトゥーリ族の住むイタリアへ乗り込む。
エドワードの自殺をやめさせるため、ベラはアリスとともにイタリアへと飛び立つ。しかし最愛の人との再会は、人間とヴァンパイアの掟破りの恋を白日の元にさらし、ヴォルトゥーリ族の逆鱗にふれ、想像を絶する危険に身を投じることを意味していた…。