En 1964, en una iglesia católica del Bronx, el padre progresista Brendan Flynn pronuncia una homilía sobre la duda, señalando que, al igual que la fe, puede ser una fuerza unificadora. La hermana Aloysius, la estricta directora conservadora de la escuela parroquial de la iglesia, se preocupa cuando ve a un chico alejarse de él en el patio. A sus hermanas les dice que estén atentas a cualquier actividad sospechosa en la escuela.

La hermana James, una joven e ingenua profesora, recibe una petición para que Donald Miller, monaguillo y único alumno afroamericano del colegio, vea a Flynn en la rectoría. Cuando éste vuelve a clase está alterado y ella huele alcohol en su aliento. Más tarde, ve a Flynn colocando una camiseta interior en la taquilla de Donald. Informando de sus sospechas a Aloysius, dice que tales sospechas inquietan su fe. Aloysius le dice que cuando se aborda el tema del mal, se da un paso lejos de Dios, pero a su servicio.

Aloysius y James invitan a Flynn a la oficina supuestamente para discutir el desfile de Navidad de la escuela. Durante su discusión, las mujeres expresan perspectivas drásticamente diferentes sobre cómo debe funcionar la iglesia con respecto a la clase trabajadora: Flynn cree que deberían relacionarse con sus feligreses de forma más activa a través de intereses compartidos y actividades comunitarias, mientras que Aloysius cree que los límites establecidos por el clero como distintos y diferentes facilitan la relación con los feligreses. La hermana James está más con Flynn, para adaptarse a los tiempos cambiantes, para conectar mejor con los niños.

Finalmente, Aloysius saca a colación a Donald Miller, señalando que es el único niño negro de la escuela, con riesgo de ser señalado. Afirma que incluso Flynn le dio un trato especial, como la reunión privada que tuvieron la semana pasada. Él se pone a la defensiva ante sus insinuaciones y acaba revelando que llamó a Donald a la rectoría porque le habían pillado bebiendo vino sacramental. Flynn lo había mantenido en secreto para proteger a Donald, pero ahora que Aloysius lo ha sacado a la luz, debe ser retirado como monaguillo. James se siente muy aliviado al escuchar la explicación. La siguiente homilía de Flynn es sobre los males de los chismes.

Poco convencido, Aloysius se reúne con la madre de Donald para hablar de sus sospechas. Al describir la posible relación abusiva entre Donald y Flynn, le sorprende la aparente ambivalencia de la señora Miller. Finalmente, la madre admite con lágrimas en los ojos que Donald es gay y que teme que su padre homófobo, que lo maltrata físicamente, lo mate si lo sabe. Describe su difícil posición: incapaz de proteger a su hijo de la violencia de su padre, Flynn es la única figura masculina que ha mostrado a Donald alguna amabilidad. Su posición en la escuela lo protege de los matones, y dejar la escuela ahora podría comprometer el mejor futuro socioeconómico que la escuela puede darle a Donald. Le ruega a Aloysius que resuelva la situación destituyendo a Flynn por encima de Donald, pero no está segura de lo que puede hacer, dada la posición arraigada de Flynn dentro del clero superior patriarcal.

Al saber que ha hablado con la madre de Donald, el padre Flynn amenaza con destituir a Aloysius de su cargo si no da marcha atrás. Ella le informa de que ha contactado con una monja de su última parroquia, descubriendo un historial de infracciones pasadas. Él exige saber qué pruebas tiene, y ella admite que todo lo que tiene es su certeza. Flynn la acusa de insubordinación y de actuar al margen de sus obligaciones. Ella le amenaza con que hará lo que sea necesario para obligarle a marcharse, incluso si eso significa que ella misma sea expulsada de la iglesia.

Declarando su inocencia, Flynn se declara, preguntando si ella misma nunca ha cometido un pecado mortal. Aloysius rechaza sus afirmaciones de inocencia, amenazando con un chantaje si no dimite inmediatamente. Reconociendo que su caída sería inevitable si ignorara sus amenazas, sostiene que no ha hecho nada malo y que su propia certeza de que ha actuado mal es falible. Ella exige a Flynn que solicite un traslado, lo que él hace, pronunciando una última homilía antes de partir.

Algún tiempo después, Aloysius le dice a James que Flynn ha sido nombrado para un puesto más prestigioso en una iglesia más grande. Revela que mintió sobre el contacto con una monja de la antigua parroquia de Flynn, razonando que si fuera falso, la treta no habría funcionado. Para ella, su dimisión es una prueba de su culpabilidad. James, que sigue creyendo en la inocencia de Flynn, se escandaliza por su mentira, pero Aloysius reitera que "en la búsqueda del mal, uno se aleja de Dios", pero añade que hacerlo tiene un precio. Entonces se derrumba, exclamando con lágrimas en los ojos: "¡Tengo dudas... tengo tantas dudas!".