Фильм Затмение разворачивает историю в Москве 1960 года, когда в столице вспыхивает опасная чёрная оспа — смертоносная и считавшаяся побеждённой в СССР болезнь. На рассвете расследования КГБ назначает полковника Шилова, человека с давними счётами с этим недугом, чтобы найти всех заражённых и остановить распространение вируса. Задача звучит чётко, но реальность оказывается гораздо сложнее: зараза прячется в теневых подвалах городской жизни, пробираясь через подпольную торговлю, незаконные ставки и темные уголки проституции, а также наркотики. Шилову приходится спускаться в глубины преступного мира, вытягивая наружу обитателей его подземного слоя и их секреты, чтобы выведать истину и прервать цепочку заражения. По мере того как он углубляется в криминальные сети, перед ним открываются новые факты, которые заставляют переосмыслить понятие долга, чести и ответственности перед страной. В напряжённой борьбе за здоровье столицы герой сталкивается с опасной правдой о том, что скрывается за стенами города, и с теми силами, которые угрожают не только его миссии, но и самой жизнью москвичей.