Erin Bruner, une avocate ambitieuse qui cherche à devenir associée principale de son cabinet d’avocats, prend le cas du père Richard Moore, un prêtre diocésain catholique accusé d’homicide par négligence à la suite d’un tentative d’exorcisme d’Emily Rose, une étudiante de 19 ans. Alors que l’archidiocèse souhaite que Moore plaide coupable afin de minimiser l’attention du public sur le crime, Moore plaide non coupable. Pendant le procès, les déclarations des témoins sont visualisées via des flashbacks. Le procureur Ethan Thomas interroge plusieurs médecins et neurologues pour établir une cause médicale pour la mort d’Emily, en particulier l’épilepsie et la schizophrénie. Emily avait abandonné ses études universitaires après avoir été constamment frappée par des délires et des spasmes musculaires à 3 h du matin. Elle est retournée à la maison de ses parents et a été traitée avec des médicaments contre l’épilepsie et la psychose. Moore a été consultée lorsque son état ne s’est pas amélioré, et son évaluation et ses observations l’ont conduit à la conclusion qu’Emily était possédée par un démon. Avec le consentement des parents d’Emily, Moore a soumis Emily à un exorcisme qui a finalement échoué. Moore a supposé que les médicaments d’Emily étaient à blâmer pour l’expulsion infructueuse, car ils paralysaient l’activité cérébrale d’Emily et gardaient le démon hors de portée.
Moore, voulant raconter l’histoire d’Emily, donne son Témoignage lorsqu’il est appelé à la barre des témoins. Bruner commence à expérimenter des phénomènes surnaturels à la maison, se réveillant à 3 heures du matin avec une odeur de matière en feu. Moore l’avertit qu’elle pourrait être une cible pour les démons, révélant qu’il a lui aussi vécu des expériences similaires. la nuit où il préparait l’exorcisme. Bruner soutient Moore en convoquant l’anthropologue Sadira Adani pour témoigner des croyances entourant la possession spirituelle de diverses cultures, mais Thomas rejette ses affirmations comme étant absurdes. Graham Cartwright, un médecin qui a assisté à l’exorcisme, donne Bruner une cassette sur laquelle l’exorcisme a été enregistré, et Moore présente l’enregistrement comme preuve. Le témoignage de Cartwright pour authentifier l’exorcisme et réfuter le cas médical de l’accusation est évité d quand il est soudainement heurté par une voiture. Un Bruner désemparé se retire dans son bureau, où son patron la menace de licenciement si elle permet à Moore de témoigner à nouveau. Bruner rend visite à Moore dans sa cellule de prison, où il la convainc de lui permettre de raconter le reste de l’histoire d’Emily malgré la menace de son patron.
Le lendemain, Moore reprend la barre des témoins et lit une lettre qu’Emily a écrite avant de mourir. Le matin après l’exorcisme, Emily a reçu la visite de la Vierge Marie dans un champ près de sa maison et a eu le choix de monter au ciel. Cependant, Emily a choisi de supporter sa souffrance et a ensuite reçu des stigmates sur ses mains. Thomas n’interprète pas les marques comme un signe divin, mais plutôt comme des traces de blessures auto-infligées. Le jury parvient finalement à un verdict de culpabilité, mais surprend le tribunal en demandant au juge Brewster de prononcer une peine de temps purgé. Bien que momentanément choqué par la suggestion, Brewster l’accepte finalement et Moore est libre de partir. Bruner se voit offrir un partenariat dans son entreprise, mais refuse. Plus tard, Moore et Bruner rendent visite à la tombe d’Emily et Moore déclare que le moment viendra où Emily sera déclarée sainte.