Twaalf juryleden worden opgesloten om te beraadslagen over de schuld of onschuld van een 18-jarige jongen die ervan wordt beschuldigd zijn vader te hebben vermoord. De jury lijkt het er aanvankelijk unaniem over eens te zijn dat hij schuldig is, maar één jurylid (jurylid 8, gespeeld door Henry Fonda) twijfelt aan de schuld van de jongen en gaat op pad om de anderen te overtuigen.
De juryleden zijn verwikkeld in een verhit debat, waarbij verschillende vooroordelen, vooroordelen en persoonlijke ervaringen een rol spelen. Sommige juryleden beoordelen de jongen snel op basis van zijn uiterlijk, sociale klasse en het bewijsmateriaal van de aanklager, terwijl anderen voorzichtiger en ruimdenkender zijn.
Terwijl jurylid 8 zijn argumenten methodisch presenteert en de anderen uitdaagt om het bewijsmateriaal zorgvuldiger te overwegen, begint de jury hun standpunten opnieuw te beoordelen. Ze onderzoeken de inconsistenties en zwakke punten in de zaak van de aanklager en beginnen geleidelijk aan de schuld van de jongen te twijfelen.
Tijdens de beraadslagingen worden de persoonlijkheden, motivaties en achtergronden van de juryleden onthuld. Sommigen worden gedreven door hun eigen angsten en onzekerheden, terwijl anderen oprecht gerechtigheid zoeken. Terwijl ze hun vooroordelen onder ogen zien en burgerlijke discussies aangaan, ondergaan de juryleden een diepgaande transformatie in hun begrip van de zaak en die van hun medejuryleden.
Uiteindelijk komt de jury tot een unaniem oordeel van 'niet schuldig', waarbij wordt erkend dat er redelijke twijfel bestaat over de schuld van de jongen. De film benadrukt het belang van een eerlijk proces, zorgvuldig overleg en de kracht van de rede bij het nemen van eerlijke en rechtvaardige beslissingen.