Emily Rose (Jennifer Carpenter) deja su hogar rural para ir a la universidad sin la menor sospecha de lo que le espera: una noche, sola en su dormitorio, sufre lo que va a ser la primera de una larga serie de alucinaciones. Emily, católica devota, decide someterse a un exorcismo dirigido por el cura de su parroquia, el padre Richard Moore (Tom Wilkinson). Al morir la joven durante el aterrador exorcismo, acusan al sacerdote de homicidio negligente. Erin Bruner (Laura Linney), una abogada defensora, acepta de mala gana representar al Padre Moore a cambio de la seguridad de un contrato de sociedad con su bufete de abogados. A medida que el juicio avanza, el cinismo y ateísmo de Erin se tambalean.