前作《貞子3D》之後的第5年，瀧本美織扮演撫養一名4歲侄女的24歲臨床心理學研究生楓子，侄女的周圍總是發生著不可思議的神秘事件，5年前的“詛咒視頻”逐漸浮出水面，楓子自己也被捲入恐怖事件中。

　　五年前，神秘的詛咒視頻大肆氾濫，造成了令人難以估量的死亡事件和騷動。在此之後，鮎川茜（石原里美飾）與安藤孝則（瀨戶康史飾）結為夫婦，並生下可愛的女兒凪（平澤宏路路飾）。可悲的是茜在產子後不久死去，孝則於是將女兒託付給就讀臨床心理學的妹妹楓子（瀧本美織飾）撫養。凪性格自閉，不願與任何人交流，楓子為此頗感煩惱，卻依舊努力和小侄女溝通，堅信總有一天可以令自幼失去母親的凪敞開心扉。

　　不知從何時??開始，神秘詛咒視頻再度蔓延。接二連三有人看過視頻後自殺身亡，街頭巷尾議論紛紛，恐慌非常。此刻的危機與五年前相比又有不同，據說自殺者的頭髮會莫名其妙增長，延及足踝，而且左手腕都像感染過病毒似的留下了神秘莫測的圖案。受命調查此事的警視廳刑警垣內貢（大西武志飾）一路追踪到五年前的事件，並與當時的負責人小磯勇吾刑警（田山涼成飾）取得聯繫。

　　不可避免，愈演愈烈的自殺事件終於影響到安藤楓子??的生活。她敏銳地意識到，身邊幾起自殺事件似乎與外表冷靜的凪有著些許隱秘關聯。抱持著心中種種疑問，她找到哥哥孝則質詢，卻並未得到滿意的回答。之後，楓子進入孝則的房間，從他的電腦中發現許多和某人的通信記錄。信件來自一名死刑犯，其身份正是五年前害人無數的“詛咒視頻”的始作俑者柏田清司（山本裕典飾）！為求真相，楓子鼓起勇氣與柏田會面。柏田做出驚人的宣告：貞子的詛咒並未消失，而且許多貞子的孩子即將誕生世間！

　　面對執著的楓子，孝則再也無法迴避，只得開口講述關於詛咒視頻、妻子之死、女兒和貞子的關係等種種令人驚愕不已的事實。愁云密布的大都會，越來越多的長發女子現身街頭……