젊은 수녀 아그네스는 갓난아기를 살해해 휴지통에 버린 혐의를 받고 재판장에 서게 된다. 재판소는 사건 조사를 위해 정신과 의사 마샤 리빙스턴(제인 폰다)을 수도원으로 보낸다. 수녀원의 원장인 루스(앤 밴크로프트)는 신에 이적에 의한 수태를 주장해 정신 병원이나 형무소로 보내질 위기에 처한 아그네스를 감싼다. 그러던 중 마침내 모든 비밀이 밝혀지게 되는데...