Phil Miller è l'ultimo uomo sulla Terra dopo che un ignoto virus ha sterminato la razza umana. Dopo aver cercato segni di vita in tutti gli Stati Uniti, Phil torna nella sua città natale Tucson, Arizona, dove passa le sue giornate a bere, guardare filme masturbarsi con riviste pornografiche. Dopo due anni di solitudine Phil decide di suicidarsi, ma prima di riuscire nel suo intento avvista del fumo all'orizzonte e si dirige verso di esso, sperando di trovare qualcuno, o meglio, una donna. Incontra così Carol Pilbasian, l'ultima donna sulla terra, la quale ha visto le scritte "Alive in Tucson" ("c'è vita a Tucson") lasciate in giro da Phil e si è accampata nel deserto per cercarlo.

Carol cerca di insegnare a Phil a comportarsi nuovamente come un essere civile, a rispettare i segnali stradali durante la guida e a non usare la piscina di casa per fare i suoi bisogni, ma l'impresa non è facile, poiché Phil e Carol non riescono ad andare d'accordo. Carol crede che lei e Phil abbiano il compito di ripopolare la Terra come dei novelli Adamo ed Eva, ma Phil è restio ad andare a letto con lei. Dopo aver riflettuto Phil aiuta Carol a costruire un orto per poter cominciare a mangiare più sano e a fare l'amore con lei per ripopolare la Terra. Ma Carol vuole sposarsi prima di avere rapporti sessuali e Phil, suo malgrado, è costretto ad accettare.

Carol e Phil sono pronti a sposarsi, e Carol vuole che tutto sia perfetto. L'unico compito di Phil è di trovare gli anelli, ma arrivato all'altare si ricorda di non averli presi. Carol, offesa, se ne va senza dire nulla; dopo alcune ore Phil comincia a essere preoccupato per l'amica e capisce di essersi comportato male. Dopo aver fatto pace i due si sposano e, tornati a casa, passano insieme la notte. Nei giorni seguenti Phil mostra a Carol tutti i vari modi in cui passare il tempo, dall'incendiare gli oggetti al girare per le strade a bordo di un rullo compattatore. Mentre tornano a casa però si scontrano con una limousine guidata da una bellissima ragazza, che Phil guarda con occhi sognanti.

Phil e Carol fanno la conoscenza della nuova arrivata, Melissa. Phil prova una forte attrazione fisica nei confronti della ragazza, e cerca in tutti i modi di restare da solo con lei. Al contrario Melissa, pur sentendo la mancanza del contatto fisico con un uomo, non vuole rovinare il "matrimonio" di Phil e Carol. Una sera Phil va da Carol con l'intenzione di divorziare, ma la moglie gli mostra un disegno a forma di cuore con i loro volti e spiega che un matrimonio in frantumi non va gettato via, ma ricostruito pian piano con la collaborazione di entrambi. Dopo questo discorso Phil non se la sente di ferire ulteriormente i sentimenti di Carol, e mette da parte la proposta di divorzio.

Phil cerca di convincere Carol a permettergli di andare a letto con Melissa, dicendole che non vuole che i loro figli si accoppino tra loro e che per il bene dell'umanità farà ciò che è necessario. Purtroppo le rivela anche che Melissa è continuamente eccitata sessualmente, e Carol e Melissa litigano. Phil cerca di rimediare organizzando una festa, e Carol e Melissa accettano infine di lasciare che Melissa e Phil abbiano dei rapporti sessuali. Phil organizza una romantica fuga per lui e Melissa, ma proprio quando cominciano a baciarsi sentono il rumore di auto, dalla quale scende un uomo, Todd.

Carol cerca di far mettere insieme Todd e Melissa, mentre Phil cerca di farli separare. Involontariamente è grazie a Phil se alla fine i due si baciano.

Il fatto che Melissa e Todd stiano insieme fa impazzire Phil, che porta Todd nel deserto, dove progetta di abbandonarlo; alla fine però si convince a riportarlo in città.

Phil è stufo che Todd sia sempre al centro dell'attenzione e cerca un modo per farsi notare da Melissa; una mattina trova una mucca e la porta orgoglioso da Carol, Melissa e Todd con l'intenzione di ucciderla e preparare delle bistecche, ma gli altri si oppongono e vogliono sfruttare la mucca per il latte; nel frattempo Carol cerca di convincere Phil ad andare a vivere insieme come una vera coppia.

Phil è fuori a comprare alcune cose per Carol quando chiede a Dio di concedergli una seconda possibilità. Immediatamente appare una macchina dalla quale scendono due donne, Erica e Gail. Phil dice loro di essere vedovo, da loro un falso cognome e afferma di essere l'unica persona rimasta. I tre cenano insieme e bevono, e dopo cena decidono di andare a fare il bagno nudi; ma sulla strada incontrano Carol, Todd e Melissa.

Tutti sono arrabbiati con Phil e lo evitano. Carol inoltre prova rancore verso Erica e Gail. Phil affronta il gruppo e racconta la verità su tutte le bugie da lui dette, incluso il fatto che non ha mai voluto sposare Carol. Carol, che è un notaio, chiede a Phil il divorzio, poi lo perdona e lo invita a tornare a vivere insieme a loro.

Il futuro di Phil, dopo il divorzio, si prospetta roseo dal momento che sia Gail che Erica gli hanno chiesto un appuntamento. Phil, per depistare eventuali altri sopravvissuti, scrive su un enorme cartellone pubblicitario "Moved to Tampa", ma la scala usata per salire sul cartellone scivola, lasciandolo a parecchi metri d'altezza, impossibilitato a scendere. Per sua sfortuna Phil scopre però di non essere l'unico scapolo di Tucson, e nemmeno l'ultimo "Phil Miller" rimasto al mondo.

La tensione nel gruppo continua a crescere al punto che Phil Tandy viene rimosso dal suo incarico di presidente degli Stati Uniti. Todd e Melissa mettono fine alla loro relazione. Nel frattempo, le altre tre donne cercano di far colpo sul nuovo Phil, ed è Carol a conquistarlo. Tutta la situazione porta Phil e Todd a pianificare di uccidere il nuovo Phil.

Dopo che Phil Tandy distrugge la lampada di Phil, quest'ultimo caccia via Phil Tandy dalla città. Carol si reca in cerca di Phil Tandy e decide di restare con lui e cominciare insieme una nuova vita. Phil rivela a Carol di aver avuto un fratello, e nel finale un astronauta chiamato Miller cerca di contattare Houston dalla Stazione Spaziale Internazionale.