Действие разворачивается спустя 5 лет с момента событий фильма «Паранормальное явление 2».
Алекс вместе с родителями и их приемным сыном Уайаттом живут в доме через дорогу от Кэти с Робби (предположительно Хантер). В одну из ночей Кэти увозят в больницу и родители Алекс принимают решение оставить Робби пожить у себя дома. С этого момента начинает происходить паранормальная активность в их доме. Ребята замечают, что Робби ведет себя очень странно, а ещё он рассказал, что общается с другом, которого они не могут увидеть. В дополнение, 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 ИК-спектре. Часть мистических событий происходит с родителями, но они не придают им особого значения, как и записям, которые им показала Алекс.
Робби хочет познакомить Уайатта 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 и имеет отношение к обрядам ведьм. Существует некий демон, который вселяется в ребёнка мужского пола и существует три стадии — проявление сверх-способностей, доказывание демону своей силы и последняя — необходимо пролить кровь неоскверненной, то есть предположительно — это Алекс.
Уайатт начинает вести себя странно и им постепенно овладевает демон. Оказывается Уайатт — это Хантер, которого во второй части похитила Кэти. Далее события начинают стремительно развиваться: и Бена, и родителей убивают демон с 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 идти с ней. Затем она видит толпу ведьм, на неё нападают и камера выпадает из её рук…