1974年，牛津大學教授約瑟夫·考普蘭德（傑瑞德·哈里斯 Jared Harris 飾）堅信世間存在著用現有科學無法解釋的超自然現象，為了證明自己的觀點，他集結了布萊恩（山姆·克拉弗林 Sam Claflin 飾）、哈利（Rory Fleck-Byrne 飾）、克莉絲（艾琳·理查茲 Erin Richards 飾）等三名年輕人組成實驗小組，對少女簡·哈珀（奧利維亞·庫克 Olivia Cooke 飾）展開研究。此前在簡的身上曾發生過無數匪夷所思的事情，她自稱有一個看不見的朋友艾薇攪擾了她的人生，事件影響甚廣，連官方都承認簡被惡魔附體。約瑟夫信心滿滿，即使研究經費被撤走，他也執著地要找到致令少女精神失常的原因。 然而他的實驗很快跌入了完全看不到盡頭的恐怖深谷……