Con la ayuda de su contacto Reza, la arqueóloga urbana Scarlett Marlowe se infiltra en un sistema de cuevas iraníes antes de su demolición programada. Oculta tras un muro dentro de la cueva, Scarlett descubre La Llave Rosa, un código cifrado inscrito en un tótem de toro capaz de traducir símbolos químicos al arameo. Scarlett toma fotos de las inscripciones y se enfrenta a una extraña visión de su padre fallecido colgando de una soga antes de escapar por poco de la cueva detonada.

Mientras es grabada por su camarógrafo Benji, Scarlett viaja a París para continuar la búsqueda de su padre de la legendaria Piedra Filosofal de Nicolás Flamel, que según la leyenda es capaz de transformar cualquier sustancia en oro, así como la clave de la vida eterna. Aunque al principio se muestra reacio, Scarlett recluta a su antiguo interés amoroso George para que le ayude con la traducción de la Llave Rosa. Juntos, descifran un acertijo secreto escondido en el marcador de la tumba de Flamel.

Scarlett y George deducen que la Piedra Filosofal está enterrada a 370,5 pies bajo la tumba de Flamel. Hacen un recorrido por las catacumbas para ver los posibles puntos de entrada y reciben un extraño aviso de que un explorador urbano llamado Papillon puede ayudarles a encontrar una forma de entrar en la zona prohibida.

Atraído por la posibilidad de un tesoro escondido, Papillon acepta ayudar a Scarlett y trae a sus compañeros Souxie y Zed. Benji viste a varios miembros del equipo con cámaras montadas en cascos. George se niega a entrar en las catacumbas, pero todos se ven obligados a entrar en un pasadizo secreto para escapar de la policía y sólo pueden avanzar.

Scarlett dirige a todos por un pasillo en particular, pero Papillon se niega, diciendo que el camino en cuestión es maligno y su amigo La Taupe desapareció allí dos años antes. Papillon insiste en tomar una ruta más larga en su lugar. Después del colapso de un túnel durante el cual Benji se queda brevemente atascado, todos se encuentran misteriosamente de vuelta en el punto donde eligieron la dirección de Papillon. Sin otra alternativa, el grupo sigue el camino del mapa de Scarlett.

La distintiva etiqueta de pintura en aerosol de Papillon se encuentra en el siguiente corredor, aunque afirma que nunca antes había estado allí. George encuentra un piano idéntico al que su familia tuvo durante la infancia. Scarlett contesta el teléfono y escucha un extraño mensaje personal.

Inesperadamente, el grupo se encuentra con el amigo de Papillon, La Taupe, quien explica que la única salida de las catacumbas es hacia abajo. Los espeleólogos continúan su descenso mientras se enfrentan a otras visiones de pesadilla en el camino.

El grupo entra en la cripta de un caballero templario muerto, aunque su cadáver no está extrañamente descompuesto. Scarlett lleva a todos a través de un pasaje secreto bajo el agua y encuentra la Piedra Filosofal incrustada en una pared. Los cazadores de tesoros accidentalmente provocan un derrumbe durante el cual La Taupe desaparece. Souxie también está herida, pero Scarlett la cura con la piedra.

Continuando su descenso, George traduce la advertencia "abandonad toda esperanza, vosotros que entráis aquí", revelando que los exploradores han viajado de alguna manera al Infierno. Terminan en la habitación de la que acaban de salir, excepto que toda la arquitectura está invertida. La entrada desaparece, obligándolos a avanzar por el camino inverso.

En la imagen del espejo de la tumba templaria, La Taupe reaparece y mata a Souxie. Benji es atacado por la visión de una mujer y cae a su muerte. George supera la visión de su hermano muerto poco antes de que Papillon sea tragado por un coche en llamas.

Un enjambre de gente vestida y desfigurada ataca a George. Scarlett intenta curarlo con la piedra, pero no funciona. Scarlett se replantea el enigma y se da cuenta de que no tiene la verdadera Piedra Filosofal. Deja a George con Zed mientras vuelve sobre sus pasos para reemplazar la piedra.

Scarlett se enfrenta a una visión de su padre ahorcado llevando su cara. Pone la piedra en la pared y se da cuenta de que la verdadera Piedra Filosofal es intangible, existiendo dentro de ella metafóricamente. Scarlett hace las paces con la culpa que siente por la muerte de su padre. Luego regresa con George y lo cura simplemente poniéndole las manos encima.

Scarlett, George y Zed llegan a un abismo que es su única forma de avanzar. Scarlett convence a los demás de que deben resolverse emocionalmente con los demonios personales antes de dar un salto de fe a la fosa, lo que todos hacen.

El trío aterriza a salvo en el fondo de la fosa. En el suelo hay una alcantarilla. La abren y encuentran la realidad en el otro lado, aunque están en la parte inferior donde la gravedad se invierte. Después de salir, Scarlett y George se abrazan mientras Zed se aleja.