Ispirandosi a fatti realmente accaduti, la pellicola narra la storia di Emily Rose che, abbandonando la sua tranquilla casa di campagna per frequentare il college, si ritrova a fronteggiare un crudele destino.
Una notte infatti, rimasta da sola nel dormitorio dell'università, è vittima per la prima volta di spaventose allucinazioni e violentissime convulsioni. Sottopostasi alle cure di neurologi e psicologi che le diagnosticano varie forme di epilessia e psicosi, Emily non compie alcun progresso; è così che la ragazza decide di chiedere aiuto al prete della propria parrocchia, padre Moore.
Insieme convengono sul fatto che il problema di Emily sia di natura spirituale e non fisica: dei demoni si sarebbero impossessati del corpo e della mente della ragazza, prospettando come unica soluzione l'esorcismo. Padre Moore accetta di praticare l'esorcismo, nonostante non abbia mai svolto prima questa azione. Ma nonostante gli estremi sforzi di padre Moore,  Emily muore nel corso dell'esorcismo, e il parroco viene così accusato di omicidio colposo per aver dissuaso Emily dal prendere i farmaci e per non aver richiesto assistenza medica.
Nel processo che segue, a fronteggiarsi ci sono scienza e ragione da una parte, le credenze spirituali e la fede dall'altra; a prendere le difese del prete è l'agnostica e ambiziosa Erin Bruner, il cui unico obiettivo dichiarato è entrare a far parte del prestigioso studio legale per cui lavora.
Erin, inizialmente cinica e distaccata, inizia poco a poco a vacillare, sino a  lasciarsi trascinare inesorabilmente dall'incrollabile fede di padre Moore e da una serie di inquietanti circostanze che fanno da contorno al processo.
Dalle memorie di un'antropologa studiosa di superstizioni e pratiche spirituali d'ogni genere, nasce questa opera prima del regista e sceneggiatore Scott Derrickson, il cui intento principale era "realizzare un film che spingesse la gente a riflettere sulle proprie convinzioni riguardanti il male e il demonio, e quando ci si pone queste domande, è inevitabile poi interrogarsi anche sulle proprie idee a proposito di Dio, della morale e della natura della memoria e della verità".
Bene, se l'intento era questo, diciamo pure che è stato abilmente aggirato o che non è stato raggiunto affatto. Emily Rose dovrebbe essere infatti un film-verità, ma in tal caso non si capisce perché gli eventi vengano spesso e volentieri trattati col piglio del thriller-horror, col relativo carico di ritmi sincopati, porte che sbattono da sole, volti che si deformano e così via. Emily Rose potrebbe altresì presentarsi semplicemente come un horror, e qui farebbe  la sua onesta figura, perché non mancano attimi di tensione e gli effetti speciali vengono distillati saggiamente senza portare alla pacchianeria.
Ma tutto l'excursus teologico, la volontà di scuotere le coscienze e la morale dove vanno finire? Sprofondano, in una dialettica tra fede e ragione troppo spicciola, nella solita spettacolarizzazione all'americana dei processi , fatta di testimoni, sorprese dell'ultima ora, obiezioni, controbiezioni e avvocati che si muovono in aula come sul palcoscenico.
La volontà di sostenere in un'aula di tribunale la tesi dell'irrazionale (in definitiva, chi è pazzo non sa di esserlo) si unisce nei protagonisti a quella di raccontare la storia di una ragazza di grandissima fede, la cui tragica esperienza ne aveva però sgretolato il corpo e l'animo, un'esperienza mostruosa in cui Dio davvero sembrava morto.
Ma quello che nulla pareva poter sottrarre al destino di morte insensata si trasforma in martirio dove Dio, da morto che sembrava, risorge e con esso un eventuale sussulto di fede nella coscienza collettiva. Questi sarebbero gli spunti di cui il film potrebbe giovarsi, ma che in realtà non approfondisce a sufficienza, restituendo in cambio soltanto  una sorta di riflessione fra le più temibili per l'edificio giuridico intero: quale dovrebbe essere il ruolo della legge dinnanzi all'inconoscibile, al trascendente?
A ciò va aggiunto un finale teological correct che, oltre a porre qualche dubbio sulla veridicità della storia, infonde un'idea della giustizia americana pari a quella che vige a Paperopoli.