前作《贞子3D》之后的第5年，泷本美织扮演抚养一名4岁侄女的24岁临床心理学研究生枫子，侄女的周围总是发生着不可思议的神秘事件，5年前的“诅咒视频”逐渐浮出水面，枫子自己也被卷入恐怖事件中。　　五年前，神秘的诅咒视频大肆泛滥，造成了令人难以估量的死亡事件和骚动。在此之后，鲇川茜（石原里美 饰）与安藤孝则（濑户康史 饰）结为夫妇，并生下可爱的女儿凪（平泽宏路路 饰）。可悲的是茜在产子后不久死去，孝则于是将女儿托付给就读临床心理学的妹妹枫子（泷本美织 饰）抚养。凪性格自闭，不愿与任何人交流，枫子为此颇感烦恼，却依旧努力和小侄女沟通，坚信总有一天可以令自幼失去母亲的凪敞开心扉。　　不知从何时开始，神秘诅咒视频再度蔓延。接二连三有人看过视频后自杀身亡，街头巷尾议论纷纷，恐慌非常。此刻的危机与五年前相比又有不同，据说自杀者的头发会莫名其妙增长，延及足踝，而且左手腕都像感染过病毒似的留下了神秘莫测的图案。受命调查此事的警视厅刑警垣内贡（大西武志 饰）一路追踪到五年前的事件，并与当时的负责人小矶勇吾刑警（田山凉成 饰）取得联系。　　不可避免，愈演愈烈的自杀事件终于影响到安藤枫子的生活。她敏锐地意识到，身边几起自杀事件似乎与外表冷静的凪有着些许隐秘关联。抱持着心中种种疑问，她找到哥哥孝则质询，却并未得到满意的回答。之后，枫子进入孝则的房间，从他的电脑中发现许多和某人的通信记录。信件来自一名死刑犯，其身份正是五年前害人无数的“诅咒视频”的始作俑者柏田清司（山本裕典 饰）！为求真相，枫子鼓起勇气与柏田会面。柏田做出惊人的宣告：贞子的诅咒并未消失，而且许多贞子的孩子即将诞生世间！　　面对执着的枫子，孝则再也无法回避，只得开口讲述关于诅咒视频、妻子之死、女儿和贞子的关系等种种令人惊愕不已的事实。愁云密布的大都会，越来越多的长发女子现身街头……