在1970年的美国，28岁的护士唐娜迎来了自己的生日，母亲送她一个在二手店买的洋娃娃。唐娜和室友安吉把娃娃放在家里，本以为只是个普通玩偶，可没过多久，诡异的事情接踵而至。
起初，她们只是发现娃娃会自己挪动位置，明明睡前放在客厅沙发上，第二天却出现在了卧室的床上 ，但她们还安慰自己可能是记错了摆放位置。然而，更离奇的事发生了，家中开始凭空出现写着“救救我”的羊皮纸，那歪歪扭扭的字体，就像出自小孩子之手。每次发现这些纸条的地方都毫无规律，有时在唐娜的枕边，有时在安吉的书本里，两人心中的不安越来越强烈。
紧接着，娃娃身上莫名出现了血迹，暗红色的血斑在娃娃苍白的脸颊和破旧的衣服上格外刺眼。这一下，唐娜和安吉彻底慌了神，再也无法当作无事发生。唐娜赶紧向媒体求助，希望能弄清楚这一切到底是怎么回事。媒体经过一番深入调查后发现，唐娜家所在的这片土地，曾经有个7岁女孩安娜贝尔在此去世，而且死亡时的情况十分诡异，似乎和某种神秘力量有关，这个娃娃很可能和安娜贝尔的灵魂产生了某种联系。
尽管得知了这样可怕的关联，但唐娜对这个娃娃有一种难以割舍的情感，她还是舍不得丢弃它 。可她没想到，这一决定让事态变得更加严重。安吉的遭遇愈发恐怖，有一天晚上，安吉做了一个极其逼真的噩梦，梦中安娜贝尔缓缓钻进她的被窝，冰冷的触感让她从睡梦中惊醒。此后的几天，安吉总感觉胸口隐隐作痛，直到有一天她洗澡时，惊恐地发现自己胸口出现了7道触目惊心的抓痕，像是被什么尖锐的东西狠狠划过。
唐娜这下彻底害怕了，她四处打听能解决此事的办法，最终找到了着名的驱魔师沃伦夫妇。沃伦夫妇是超自然现象的资深调查员，处理过许多诡异恐怖的灵异事件，在业界名声赫赫。当沃伦夫妇来到唐娜家，一看到那个娃娃，就察觉到了不对劲，一种阴森的气息扑面而来。他们仔细检查后，严肃地告诉唐娜和安吉，这个娃娃并非被小女孩的灵魂附身，而是被一种邪恶的恶魔力量操控。恶魔借助娃娃为媒介，试图在人间制造混乱和恐惧。
沃伦夫妇决定带走安娜贝尔，将其封印在自己的occult博物馆里，希望能彻底阻止恶魔的恶行，保护唐娜和安吉。在博物馆里，沃伦夫妇用特殊的仪式和符咒将安娜贝尔锁进一个特制的玻璃柜中，周围还摆放了各种具有辟邪作用的圣物和经文。然而，事情并没有就此结束……
在电影的故事里，安娜贝尔的来历与现实又有着一些不同。玩具制造商穆林斯和妻子原本过着平静的生活，他们深爱着自己的女儿。但一场突如其来的车祸无情地夺走了女儿的生命，这让穆林斯夫妇陷入了无尽的悲痛之中，生活也变得灰暗无光。
为了能再次接触到女儿的灵魂，穆林斯夫妇病急乱投医，试图借助超自然力量，以安娜贝尔娃娃为介质与女儿沟通。他们在一个神秘的仪式中，念动着古老而晦涩的咒语，满心期待着能与女儿重逢。然而，他们万万没有想到，这个仪式召唤出的并非女儿的灵魂，而是隐藏在黑暗深处的魔鬼。
魔鬼狡猾地钻进了安娜贝尔娃娃里，一开始，它化身成穆林斯女儿的模样，用熟悉的声音和亲昵的举动欺骗着这对可怜的夫妇，让他们误以为真的与女儿建立了联系。但随着时间的推移，魔鬼的真面目逐渐暴露，它开始制造各种诡异的现象，让家中充满了恐怖的气息。
穆林斯渐渐察觉到了真相，他内心充满了悔恨和恐惧。在牧师的建议下，他决定将安娜贝尔娃娃封印起来，希望能把恶魔永远困在其中，结束这场可怕的噩梦。于是，他用重重符咒和锁具将娃娃锁在一个隐秘的房间里，并在房间周围布置了各种防护措施。
之后，穆林斯联系了一家负责照顾孤儿的机构，让他们带着几个孩子来到自家房子里生活。其中有个叫珍妮丝的女孩，她行动不太方便，但好奇心十分旺盛。在一次偶然的机会下，珍妮丝发现了那个被封印的房间，她不顾同伴的劝阻，凭借着一股执拗的劲儿打开了房间的门。当她看到房间里的安娜贝尔娃娃时，一种莫名的吸引力让她不由自主地走近。就在她触碰到娃娃的瞬间，一股强大的黑暗力量被释放出来，珍妮丝也被魔鬼附身，彻底失去了自我控制。
被附身的珍妮丝变得异常凶狠，她对其他孤儿和穆林斯夫妇痛下杀手，整个房子陷入了一片血腥和混乱之中。最终，警察赶到现场，但一切都已经太晚了，穆林斯夫妇和其他孤儿都惨遭毒手，只有珍妮丝还活着，可她的灵魂早已被恶魔占据。而安娜贝尔娃娃则被警察当作证物没收，后来辗转到了中古店，等待着下一个不知情的人将它带回家，继续开启那可怕的诅咒……
在另一个故事线中，约翰和米娅是一对恩爱的新婚夫妇，他们满心欢喜地期待着新生命的降临。为了给米娅一个惊喜，约翰精心挑选了一个名叫安娜贝尔的玩偶作为礼物送给她，米娅对这个玩偶爱不释手，毕竟她一直都很喜欢收藏玩偶。
一天夜里，邻居家突然传来一声凄厉的惨叫，打破了夜晚的宁静，约翰和米娅被吓得从睡梦中惊醒。约翰赶紧起身前去查看情况，却发现邻居家发生了极其残忍的血案，邻居养女和她的邪教男友残忍地杀害了自己的养父母。趁米娅慌乱报警的时候，这两个凶手躲进了约翰家。男友悄悄潜入米娅所在的房间，准备偷袭她，就在这千钧一发之际，约翰及时赶到，与凶手扭打在一起。混乱中，警察赶到并击毙了邻居养女的男友。
而此时，邻居养女抱着安娜贝尔躲进了婴儿房，她的眼神中充满了绝望和疯狂。突然，她举起手中的刀，毫不犹豫地刺向自己，鲜血溅满了周围，她的血液正好滴到了安娜贝尔玩偶的眼睛里。从那之后，约翰和米娅的家里就开始发生各种诡异的事情。
夜晚，家中的电器会无缘无故地自动开启或关闭，灯光也会忽明忽暗，仿佛有一双无形的手在操控。米娅经常能听到奇怪的声音，像是有人在黑暗中低语，可当她仔细去听时，又什么都没有。有一次，米娅在厨房准备晚餐，突然感觉背后有一股寒意袭来，一只冰冷的手抓住了她的胳膊，她惊恐地转身，却只看到一片黑暗，紧接着，她差点被拖进燃烧的厨房，幸好她反应迅速，用力挣脱，才保住了性命，而这一切，似乎都与安娜贝尔娃娃脱不了干系。
不久后，米娅和约翰的孩子顺利降生，本是一件值得高兴的事，但家中的诡异事件却变本加厉，让他们不堪其扰。为了摆脱这可怕的折磨，他们决定搬离这个充满恐惧的家，并丢弃了安娜贝尔玩偶。然而，他们没想到，这个玩偶就像被附上了诅咒，无论他们搬到哪里，安娜贝尔总会再次出现在他们的新家，仿佛在向他们宣告，它永远不会放过他们。
米娅觉得这一切太过离奇，她开始四处打听关于安娜贝尔的信息。在一次外出时，她结识了书店老板伊芙琳。伊芙琳是个热心肠的人，两人聊得很投机。伊芙琳送给米娅女儿一本书，就在这时，她捡到一张奇怪的图画，上面画着一个模糊的身影，似乎预示着自己女儿的死亡，伊芙琳心中涌起一股不祥的预感。
回到家后，米娅发现家中的诡异事件愈发频繁，她和约翰决定请佩雷斯神父来帮忙。神父来到家中，立刻察觉到了安娜贝尔身上散发的邪恶气息。他断定这些诡异事件都是由这个被诅咒的玩偶引起的，于是决定带走安娜贝尔，将其封印在教堂里，希望能借助教堂的神圣力量压制住恶魔。
然而，事情并没有按照神父的计划发展。当神父带着安娜贝尔回到教堂后，邻居养女的鬼魂出现了，她对神父展开了疯狂的报复。鬼魂的力量十分强大，神父根本无法抵挡，最终被残忍地杀害，安娜贝尔也被鬼魂抢走。
神父死后，米娅决定独自调查这一切的真相。她来到书店，向伊芙琳寻求帮助。在伊芙琳的协助下，米娅逐渐揭开了恶魔的来历。原来，这个恶魔一直潜伏在黑暗中，寻找着合适的机会附身，而安娜贝尔娃娃就成为了它的目标。它通过各种诡异的事件，试图逼迫米娅主动献出灵魂，以达到它统治人间的目的。
与此同时，约翰在神父临死前得知了恶魔的真正目标是米娅，他心急如焚，立刻给妻子打电话，想要提醒她。但此时，恶魔已经开始入侵家中，它制造出各种幻象和干扰，让米娅根本听不到约翰在电话里说的话。伊芙琳在一旁陪伴着米娅，却也被卷入了这场可怕的危机之中。
危急关头，米娅为了保护女儿，决定献祭自己的灵魂，她走上阳台，准备跳下。就在这千钧一发之际，约翰及时赶到，制止了米娅。而伊芙琳看着这一切，心中充满了怜悯和勇气，她不忍心看到米娅一家遭受这样的痛苦，于是做出了一个惊人的决定——献祭自己的灵魂，救下米娅。伊芙琳抱着安娜贝尔，毅然从阳台上跳了下去，随着一声惨叫，一切似乎都归于平静。
经过这场惊心动魄的灾难后，米娅一家人终于过上了安定的生活。半年后，安娜贝尔再次出现在一家礼品店里，它静静地摆在货架上，等待着下一个不知情的人将它带走。一个老太太走进礼品店，看到了安娜贝尔，她觉得这个玩偶很特别，便买下它送给自己的女儿当生日礼物。当老太太的女儿接过安娜贝尔的那一刻，玩偶的眼睛似乎闪过一丝诡异的光，一场新的恐怖故事，似乎又要悄然拉开帷幕……