Nel 1993 tre bambini vengono barbaramente assassinati a West Memphis. Grazie alla testimonianza di Vicki Hutcherson (Mireille Enos), la polizia arresta tre adolescenti. Sebbene le prove raccolte siano ininfluenti, si suppone che i tre - che vestono di nero, leggono libri sulla stregoneria e ascoltano musica heavy metal - abbiano ucciso per portare a termine un rito satanico. A nutrire dubbi su questa tesi è dapprima l'investigatore privato Ron Lax (Colin Firth) e, in seguito, Pam Hobbs (Resee Whiterspoon), madre di uno dei tre bambini morti.