Rosemary Woodhouse is een jonge vrouw die samen met haar man Guy naar een nieuw appartementencomplex verhuist. Ze wordt al snel zwanger, maar begint vreemde en verontrustende gebeurtenissen mee te maken. Ze vermoedt dat haar buren, de Castevets, betrokken zijn bij een satanische sekte en dat ze van plan zijn haar baby voor hun eigen kwaadaardige doeleinden te gebruiken. Naarmate de zwangerschap van Rosemary vordert, raakt ze steeds meer geïsoleerd en paranoïde, en begint haar greep op de realiteit te vervagen. De film culmineert in een angstaanjagende climax als Rosemary bevalt van haar baby en de waarheid over haar man en buren ontdekt.