Después de llevar a casa la infame muñeca Annabelle, la hija de Ed y Lorraine Warren, Judy, es una especie de paria en la escuela debido a la reputación de sus padres.

Ed y Lorraine se marchan por la noche, dejando a Judy al cuidado de su niñera Mary Ellen. Más tarde se les une la amiga de Mary Ellen, Daniela, que va con la intención de entrar en el museo de artefactos embrujados de los Warren para contactar con el espíritu de su padre, que murió en un accidente de coche del que Daniela se culpa. Por desgracia, abre la vitrina de Annabelle y se olvida de cerrarla.

La muñeca demoníaca comienza a desatar espíritus que poseen los artefactos, como el Sabueso del Infierno, la Novia Fantasma, el Samurai y el Barquero. Estos atacan a las chicas, además de a Bob, el novio de Mary Ellen. Después de soportar a los espíritus, las chicas logran encontrar a Annabelle y la encierran de nuevo en su caja.

Después de que Ed y Lorraine vuelven a casa, celebran el cumpleaños de Judy con Mary Ellen, Daniela, Bob y los compañeros de Judy. Lorraine también le confiesa a Daniela que habló con el espíritu de su padre y que éste quiere que deje de culparse por lo ocurrido.