Emily Rose (Jennifer Carpenter) é uma jovem que deixou sua casa em uma região rural para cursar a faculdade. Um dia, sozinha em seu quarto no alojamento, ela tem uma alucinação assustadora, perdendo a consciência logo em seguida. Como seus surtos ficam cada vez mais frequentes, Emily, que é católica praticante, aceita ser submetida a uma sessão de exorcismo. Quem realiza a sessão é o sacerdote de sua paróquia, o padre Richard Moore (Tom Wilkinson). Porém Emily morre durante o exorcismo, o que faz com que o padre seja acusado de assassinato. Erin Bruner (Laura Linney), uma advogada famosa, aceita pegar a defesa do padre Moore em troca da garantia de sociedade em uma banca de advocacia. À medida que o processo transcorre o cinismo e o ateísmo de Erin são desafiados pela fé do padre Moore e também pelos eventos inexplicáveis em torno do caso.