1993年のアメリカ合衆国アーカンソー州ウェスト・メンフィス。5月のある日、三人の児童が行方不明となり、後に無残な死体となって発見された。後に地元警察は、容疑者として三人のティーンエイジャーを逮捕する。三人はオカルトとヘヴィメタルが好きな地元の問題児たちで、悪魔崇拝者による猟奇殺人と決め付けた地元警察は、無罪を主張する彼らを強引な手法で追い詰めていくのだった。一方、そんな警察の捜査に疑念を抱いた私立探偵のロン・ラックスは独自に調査に乗り出す。また、被害児童の母親の一人であるパム・ホッブスも、真犯人は別にいるという疑念を次第に抱くようになる。