교황 요한 23세가 소집한 제2차 바티칸 공의회에서 교회의 개방과 혁신을 추구하던 1964년. 17살 소녀 캐서린 해리스는 수녀가 되기 위해 ‘사랑하는 로즈 수녀원'에 청원자로 입회한다. 캐서린은 바티칸의 방향과 달리 낡은 관습과 엄격한 규율을 준수하는 마리아 원장 수녀 때문에 힘들어 하지만, 마음 따듯한 메리 수녀와 소통하면서 견뎌간다. 그런데 제2차 바티칸 공의회 문제로 원장 수녀와 대립하던 메리 수녀가 갑자기 수녀원을 떠나고 만다. 버팀목을 잃은 캐서린은 자신의 선택을 확신하지 못해 흔들리고, 성적 본능으로 혼란스러운 가운데 극단의 고행이 뒤따르는 1년 반 동안의 수련 기간에 들어간다. 내면의 고통을 앓는 캐서린은 단식과 자학으로 스스로를 병들게 한다. 급기야는 가브리엘 수련 수녀의 위로를 갈구하다가 금지된 행동을 하는데…