Действие разворачивается спустя 5 лет с момента событий фильма «Паранормальное явление 2».
Алекс вместе с родителями и их приёмным сыном Уайеттом живут в доме через дорогу от Кэти с Робби. В одну из ночей Кэти увозят в больницу и родители Алекс принимают решение оставить Робби пожить у себя дома. С этого момента в их доме начинает происходить паранормальное. Ребята замечают, что Робби ведёт себя очень странно, а ещё он рассказал, что общается с другом, которого они не могут увидеть. Вдобавок по дому начинают раздаваться шорохи и звуки в разное время.
После этого Алекс просит Бена настроить постоянную запись с веб-камер на всех лэптопах в их доме. Им удалось запечатлеть невидимого демона при помощи технологии Kinect на Xbox 360, по движению контрольных точек в темноте в инфракрасном спектре. Часть мистических событий происходит с родителями, но они не придают им особого значения, как и записям, которые им показала Алекс.
Робби хочет познакомить Уайетта с демоном, и он рисует на его теле странные символы. Появляются Бен и Алекс, которые недоумевают, что происходит. Далее они проводят расследование и из Интернета узнают, что символ, который рисовал Робби — круг в треугольнике — символ плодородия, имеющий отношение к обрядам ведьм. Существует некий демон, который вселяется в ребёнка мужского пола. Далее идут три стадии — проявление сверхспособностей, доказывание демону своей силы и последняя — необходимо пролить кровь неосквернённой, то есть предположительно — это Алекс.
Уайетт начинает вести себя странно, и им постепенно овладевает демон. Оказывается Уайетт — это Хантер, которого во второй части похитила Кэти. Далее события начинают стремительно развиваться: и Бена, и родителей убивают демон и Кэти. Затем Алекс оказывается в доме Кэти, и та за ней гонится с демоническим лицом. Алекс выбирается в сад, там она видит брата, пытается его уговорить убежать с ней. Затем она видит толпу ведьм, на неё нападает Кэти с демоническим лицом и камера выпадает из рук Алекс.
