Ekim 1994'te sinema öğrencileri Heather Donahue, Michael C. Williams ve Joshua Leonard, efsanevi Blair Cadısı hakkında bir belgesel yapmak üzere yola çıktılar. Eskiden Blair olarak anılan Burkittsville, Maryland'e giderler. Yerel bölgede yaşayan insanlarla Blair Cadısı efsanesi hakkında röportaj yaparlar. Yöre halkı onlara 1940'larda yedi çocuğu kaçırıp ormandaki evine getiren ve burada onlara işkence edip öldüren münzevi Rustin Parr'dan bahseder. Parr, çocukları çiftler halinde evinin bodrumuna getirmiş, ilk çocuğu köşeye bakmaya ve ikinci çocuğu öldürürken arkadaşının çığlıklarını dinlemeye zorlamıştır. Parr daha sonra ilk çocuğu öldürüyordu. Daha sonra polise teslim olan Parr, 18. yüzyılda asılan bir cadı olan Elly Kedward'ın ruhunun bir süredir kendisini korkuttuğunu ve çocukları öldürdüğü takdirde onu rahat bırakacağına söz verdiğini söyleyerek delirdiğini iddia etti. Üç öğrenci ayrıca, çocukken Blair Cadısı ile karşılaştığını söyleyen yerel bir eksantrik olan Mary Brown ile de görüşür.
İkinci gün, öğrenciler Blair Cadısı'na dair kanıt aramak için Burkittsville'in kuzeyindeki ormanı keşfetmeye başlarlar. Yol boyunca bir balıkçı onları ormanın perili olduğu konusunda uyarır ve bir keresinde sudan yükselen garip bir sis gördüğünü hatırlatır. Öğrenciler, 19. yüzyılda beş adamın ritüel olarak öldürüldüğü Tabut Kayası'na doğru yürüyüşe çıkar ve ardından gece için kamp kurarlar. Ertesi gün, haritada tam olarak nerede olduklarını bilmemelerine rağmen ormanın derinliklerine doğru ilerlerler. Sonunda yedi küçük çukurun bulunduğu eski bir mezarlık gibi görünen yeri bulurlar. Yakınlarda kamp kurarlar ve hava karardıktan sonra mezarlığa geri dönerler. Daha sonra karanlıkta her yönden geliyormuş gibi görünen çatırtı sesleri duyarlar ve seslerin hayvanlardan ya da onları takip eden yerlilerden geldiğini düşünürler.
Ertesi gün arabalarına dönmeye çalışırlar ama yollarını bulamazlar; gece olana kadar denerler ve kamp kurmak zorunda kalırlar. O gece yine çatırtı sesleri duyarlar ama hiçbir şey göremezler. Ertesi sabah, gece boyunca çadırlarının etrafına üç çukur inşa edildiğini görürler. Ormandan çıkış yolunu bulmaya çalışırken Heather haritasının kayıp olduğunu fark eder ve Mike daha sonra haritayı bir önceki gün hayal kırıklığıyla bir dereye attığını açıklar. Josh ve Heather Mike'a kızarlar. Daha sonra artık umutsuzca kaybolduklarını fark ederler ve sadece "güneye gitmeye" karar verirler. Kısa süre sonra, ağaçlardan sarkan çok sayıda insansı çubuk figürü keşfederler. O gece, çocuk sesleri ve tuhaf "şekil değiştirme" sesleri de dahil olmak üzere daha garip sesler duyarlar. Bilinmeyen bir güç çadırı sallayınca panik içinde kaçarlar ve sabah olana kadar ormanda saklanırlar. Çadırlarına döndüklerinde eşyalarının karıştırıldığını ve Josh'un ekipmanlarının balçıkla kaplandığını görürler ve neden sadece onun eşyalarının etkilendiğini sorgularlar. Gün ilerledikçe, bütün gün doğrudan güneye gitmiş olmalarına rağmen, daha önce geçtikleriyle aynı olan bir derenin üzerindeki bir kütüğü geçerler ve Josh dışarıda nöbet tutarken, bütün günü görünüşte daireler çizerek boşa harcadıkları için tamamen demoralize olmuş bir şekilde tekrar kamp kurarlar.
Josh ertesi sabah ortadan kaybolur. Onu bulmak için bir süre uğraştıktan sonra Mike ve Heather sonunda kamptan ayrılır ve yavaş yavaş yollarına devam ederler. O gece Josh'un karanlıkta çığlık attığını duyarlar ama onu bulamazlar. Ertesi sabah Heather çadırlarının dışında bir demet sopa ve kumaş bulur. Daha sonra yapılan incelemede, içinde Josh'un gömleğinin kana bulanmış parçalarının yanı sıra dişleri ve saçları olduğu anlaşılır, ancak bundan Mike'a bahsetmez.
O gece Heather, projesinin ortak yapımcılarından ve ailesinden özür dilerken kendini kaydeder ve sonunda kaderini kabul ederek ağlamaya başlar. Daha sonra, Josh'un yardım için ağladığını tekrar duyarlar, ancak bu sefer onları takip ederler ve ormanda terk edilmiş bir ev keşfederler. Evin önünde, ormanda gördükleri insan figürünün aynısı asılıdır. Mike sesi takip ederek üst kata koşarken Heather da onu takip etmeye çalışır. Mike daha sonra bodrumda Josh'ın sesini duyduğunu iddia eder. Sesi takip eder ve bir boğuşma gibi görünen olaydan sonra sessizleşir ve yere düşer. Heather Mike için çığlık atarak bodruma iner ama Mike'ı duymaz. Daha sonra her iki adamı aramak için bodruma girer ve kamerası Mike'ın duvara dönük bir anlık görüntüsünü yakalar. Heather daha sonra kamerasıyla birlikte yere düşerken çığlık atar. Görüntüler sona erdiğinde sadece sessizlik vardır.
