Фильм начинается с того, что профессор Роберт Лэнгдон, эксперт по символам религиозного характера, прибывает в ЦЕРН, где ученые обнаружили нечто тревожное. Его вызывают, когда один из ученых оказывается убитым загадочным образом, с таинственным символом, выгравированным на его теле. Этот символ указывает на тайное братство «Иллюминаты», которое, как считалось, исчезло столетия назад. Лэнгдон быстро понимает, что это только начало гораздо более крупного и опасного заговора.
Одновременно в Ватикане готовится избрание нового Папы, и кардиналы собираются на конклав. В это время внезапно появляется угроза: неизвестный преступник похищает четыре кардинала, одного за другим, и оставляет рядом с ними таинственные знаки. Все эти события совпадают с тем, что преступник угрожает использовать смертельный антиматерий, украденный из ЦЕРН, чтобы взорвать площадь Святого Петра в Ватикане, тем самым разрушив город и нарушив процесс выборов нового Папы.
Лэнгдон объединяется с Витторией Ветра, физиком, которая работает в ЦЕРН и является дочерью одного из убитых ученых. Она рассказывает, что украденный антиматерий чрезвычайно нестабилен и может уничтожить целый район, если его не обезвредить вовремя. Лэнгдон быстро соображает, что убийства кардиналов и угроза антиматерием связаны: преступник планирует отомстить за древние обиды Иллюминатов и устроить хаос в церкви.
По мере расследования Лэнгдон и Виттория следуют по цепочке подсказок, оставленных преступником. Эти подсказки ведут их по важнейшим достопримечательностям Рима, включая знаменитые обелиски, соборы и тайные символы города. Каждый найденный кардинал связан с одним из четырёх элементов: земля, воздух, огонь и вода, что соответствует старой системе ценностей и тайным ритуалам Иллюминатов. Преступник планирует убить каждого кардинала в соответствии с этим символизмом, чтобы показать всем, что старое братство не забыто.
Тем временем в Ватикане царит паника. Кардиналы, участвующие в конклаве, пытаются понять, как обезопасить себя и церковь. Все подозрения падают на Лэнгдона, поскольку его имя было связано с расследованиями Иллюминатов в прошлом. Он вынужден одновременно избегать обвинений, искать кардиналов и разгадывать шифры преступника.
В кульминации фильма Лэнгдон и Виттория обнаруживают, что главный злодей — на самом деле один из доверенных членов Ватикана. Он инсценировал похищения и угрозу антиматерией, чтобы отвлечь внимание и отомстить за личные обиды и исторические обиды Иллюминатов. Этот человек хотел скрыть истинную цель своих действий: использовать панику, чтобы получить влияние на избрание нового Папы.
Финальная сцена разворачивается на площади Святого Петра. Лэнгдон и Виттория, следуя последним подсказкам, обнаруживают антиматерию и обезвреживают ее всего за несколько минут до возможного взрыва. Кардиналы освобождаются, а заговор раскрывается. Лэнгдон вновь спасает ситуацию, демонстрируя свои знания и умение разгадывать сложные символы.
Фильм заканчивается тем, что спокойствие возвращается в Ватикан. Новый Папа избран, заговор раскрыт, а Лэнгдон и Виттория уходят, понимая, что их приключение в Риме закончилось, но всегда существует риск, что подобные угрозы могут появиться снова. История оставляет зрителя с ощущением напряжения, но также с пониманием того, что знания и логика способны преодолеть даже самые сложные и смертельные заговоры.