1970年，牛津大学。卡普兰教授( 杰瑞德·哈里斯)希望用实验论证坚信世界上根本没有“超自然”的力量存在。一名学生布莱恩·迈克尼尔(山姆·克拉夫林)自愿加入了卡普兰的实验。布莱恩认识了卡普兰的两名助手克里希(艾琳·理查德兹)与哈里(罗伊·弗莱克·拜仁)，以及实验的对象简·哈珀( 奥利维亚·库克)。简是一名精神抑郁的女子，她对过去失去了记忆。简从小被父母遗弃，辗转于寄养家庭。她的身上发生了许多不可思议的怪异事件。简被关在一间播放着嘈杂的摇滚乐的房间里，布莱恩渐渐对她产生了好奇。由于资金不足，科普兰和他的助手们离开牛津，搬到乡下一间僻静的小屋。他们希望能够赶走简身上的“负”能量——一个名叫做“艾薇”的只存在于简的想象中的小孩。布莱恩逐渐因为简受到的虐待而对教授很不满。“艾薇”的力量越来越强大，一天夜里，简逃离了房屋。在阁楼上，一道神秘的火在她身上留下了疤痕。克里希险些在浴盆中溺死。她建议教授将不祥的简关进疯人院。感到害怕的克里希与哈里返回了牛津。在那里，哈里发现了简身上伤疤符号的含义。它涉及到一个神秘邪教团体，那个团体的圣物是一名叫做艾薇的小女孩。所有成员和艾薇都在一场火中被烧死。然而，卡普兰依然否认这一切与超自然的灵异事件有关。他坚信艾薇只存在于简的想象中，是她故意编造出了这个与邪教有关的故事。他医治简的实验手段越来越激进。布莱恩和其他助手们之后发现了卡普兰的一个秘密，他无法治好自己的儿子，后者在疯人院中自残致死。简彻底地失去了理智，艾薇显形并且杀害了克里希与哈里。然而这都不能阻止卡普兰的决心。简向他坦白：她自己就是“艾薇”，逃过了当年的那场火灾。布莱恩遭到了卡普兰的攻击，醒来之后发现自己被关在了简的房间。卡普兰坚信治愈简的方法就是暂时把她杀死，让艾薇离开她的身体，然后再让她复活。布莱恩与卡普兰打斗起来，并且赶在太晚之前复活了简的心脏。然而，简却把布莱恩赶出了房间，她在艾薇的作用之下开始燃烧起来。布莱恩只能绝望而无助地看着简与卡普兰在密封的房间中被活活烧死。布莱恩最终出现在一所疯人院当中，他把脑袋磕向摄影机，并且喃喃自语“真相就在它的里面”。电影的结尾，布莱恩伸出手掌，上面显现了一团火焰。