Un fabricante de muñecas llamado Samuel Mullins y su esposa Esther lloran la pérdida de su hija de siete años, Annabelle, apodada “Bee”, que muere al pisar accidentalmente delante de un coche.
Doce años después, los Mullins abren su casa para dar cobijo a la hermana Charlotte y a seis niñas que se quedaron sin hogar tras el cierre de su orfanato. A pesar de haber recibido la advertencia de evitar la habitación cerrada de Bee, Janice, una joven huérfana discapacitada por la polio, descubre una nota que dice “Encuéntrame” y se cuela en la habitación, que misteriosamente se ha desbloqueado. Encuentra una llave para el armario de Bee y lo abre, donde ve una espeluznante muñeca de porcelana. Esto, sin saberlo, libera a un poderoso demonio que comienza a aterrorizar a las niñas.