История начинается в 1967 году, когда молодой врач Джон Форм выбирает подарок для своей жены Мии в честь скорого рождения их первенца и дарит ей необычную, удивительно красивую фарфоровую куклу. Вскоре после этого, ночью, в доме их соседей Хиггинсов случается страшное происшествие: на семейную пару нападают неизвестные, и они погибают. Полиция вовремя прибывает на место и стреляет в парня-убийцу, и тот умирает на месте. Увидев это, девушка-убийца врывается в дом Формов, попадает в детскую и совершает суицид, перерезав себе горло и держа в руках куклу. После произошедшего устанавливается, что убийцами были дочь Хиггинсов Аннабель и её бойфренд, состоявшие в секте.
Джон и Мия пытаются оправиться после этого случая. Скоро женщина рожает здоровую девочку Лию, но семья сталкивается с необъяснимыми странностями: паранормальные явления, связанные с куклой, преследуют их, их жизням угрожает серьёзная опасность. Супруги пытаются больше узнать об Аннабель и её секте, выяснив, что сектанты практиковали призыв духов, способных вселяться в неодушевлённые предметы. Формам приходится обратиться к священнику, чтобы избавиться от проклятия, но ужасы в их жизни только начинаются.