Yukiko ist eine kritisch kranke Patientin im Morita-Krankenhaus, die eine Nierentransplantation benötigt, um zu überleben. Ihr Freund Tadashi Kitayama besucht sie regelmäßig, wird aber emotional distanziert, nachdem er Tomie begegnet ist, die unter dem Alias Reiko Mizutani auftritt. Tomie manipuliert Yukiko, indem sie sie mit Lügen vergiftet, dass Tadashi ihren Tod wünscht und eine Beziehung mit "Reiko" hat, was Yukikos Verzweiflung verstärkt und zu ihrer verschlechterten Gesundheit beiträgt. Diese emotionale Erschütterung löst eine medizinische Krise aus, die eine Notbluttransfusion erforderlich macht.
Nachdem Tadashi Tomie unter ihrem manipulativen Einfluss ermordet hat, wird Tomies Niere aufgrund ihrer Kompatibilität für Yukiko bestimmt. Der Chefarzt des Krankenhauses genehmigt die Transplantation, nachdem Tomies Komplize Satoru Takagi den verstorbenen Spender fälschlicherweise als seine Tochter "Hanako" identifiziert hat. Die Operation scheint zunächst erfolgreich zu sein, und Yukiko zeigt Anzeichen der Erholung.
Bald jedoch leidet Yukiko unter starken Bauchschmerzen und Schwellungen. Untersuchungen zeigen, dass die transplantierte Niere sich grotesk verformt, Gliedmaßen und einen menschlichen Kopf entwickelt, der als Tomie identifiziert wird. Die Chirurgen entfernen die wachsende Entität, die als bewusster Tomie-Kopf hervortritt. Trotz der Entfernung behalten restliche Tomie-Zellen einen Fußabdruck in Yukikos Körper.
Nach der Operation durchläuft Yukiko erhebliche physische und psychologische Veränderungen. Ihre Persönlichkeit neigt zu Eitelkeit, Grausamkeit und Aggression, was Tomies Merkmale widerspiegelt und auf einen Verlust ihrer ursprünglichen Identität hindeutet, während Tomies zellulärer Einfluss sie überwältigt. Gleichzeitig entsteht eine vollständig regenerierte Tomie aus einem separierten Kopfexemplar, das im Krankenhauskeller gelagert wird. Diese Tomie manipuliert das Personal und orchestriert die Zerstörung anderer biologischer Proben, um weitere Klonungen zu verhindern. Nachdem der Keller vorsätzlich in Brand gesetzt wird, erreicht Tomie durch Yukikos geschwächten Körper ihre vollständige Regeneration und entreißt Yukiko ihre Existenz. Yukikos Schicksal endet mit ihrer vollständigen mentalen und physischen Auslöschung durch Tomies parasitäre Biologie.