Die junge Medizinstudentin Liv (Rose McIver) hat ein dunkles Geheimnis: Sie ist eigentlich ein Zombie. Um allerdings ihre Menschlichkeit weitestgehend behalten zu können, braucht sie ständig neue Gehirne, die sie verspeisen kann. Praktisch, dass sie einen Job in der Gerichtsmedizin ergattert hat, wo sie unauffällig für Nachschub sorgen kann. Doch mit jedem Hirn, das sie isst, nimmt sie auch dessen Erinnerungen auf. Da auch einige der Verstorbenen Mordopfer sind, bleibt ihr letztlich keine Wahl: Damit die Stimmen in ihrem Kopf Ruhe geben, hilft sie mithilfe der Gedanken der Toten, Mordfälle aufzuklären. Dabei wendet sie sich an Detective Clive Babinaux (Malcolm Goodwin), der zwar skeptisch ist, ihre erstaunlichen Hinweise aber nicht einfach ignorieren kann.
"iZombie" basiert lose auf der gleichnamigen Comic-Reihe von Chris Roberson und Michael Allred.