Действие фильма начинается в португальском городе Фатима в 1917 году, во время Первой мировой войны. Девочке Лусии мерещится ангел, который показывает ей военные действия, после чего говорит, что ей надо молиться. Много лет спустя в городок приезжает профессор Николс. Он посещает местный монастырь, где общается с сестрой Лусией. Ему интересны события далеких лет, однако он явно скептически относится к ее видениям.
После этого действие вновь переносится в прошлое, когда Лусия вновь становится свидетельницей пришествия Девы Марии, причем в этот раз вместе с ней ее видят ее двоюродные брат и сестра, которые пасли овец. Она велит им терпеть страдания и молиться, после чего исчезает. Вечером дети рассказывают о произошедшем своей семье. Мать Лусии не верит детям, но остальные относятся к их словам не так скептически. Расстроенная тем, что ей не верят, Лусия убегает в церковь, где начинает молиться. За этим занятием ее застает священник, который вызывает ее мать. Он говорит ей, что девочке мог померещиться дьявол, или же это было просто воображение. Он велит матери запретить детям возвращаться на то место.
Вскоре по деревне начинают расползаться слухи о Лусии. Чиновники говорят ее матери, что это может плохо кончиться для ее семьи, но женщина настаивает, что это просто детские фантазии, и им не о чем беспокоиться. Однако вскоре к дому Лусии начинают съезжаться паломники, считающие ее ясновидящей. Через месяц после первого видения дети возвращаются на место, где все произошло, и их окружают верующие, молящие об исцелении и прочем. Она говорит окружающим, что надо молиться, после чего вместе с двоюродными братом и сестрой садится на колени и начинает молиться. Они вновь видят Деву Марию, которая говорит, что Лусия станет ее посланницей на земле, а ее кузенов она скоро заберет. При этом также происходит исцеление парализованного мальчика, о котором просила его мать.
О произошедшем становится известно властям. При этом один из чиновников говорит, что врачи изначально говорили, что мальчик со временем будет снова ходить, так что в произошедшем нет ничего сверхъестественного.
Некоторые местные начинают злиться на Лусию и ее семью, обвиняя ее во лжи, из-за чего мать девочки постоянно плачет и злится на окружающих. Однако в деревню начинают съезжаться паломники со своей страны. Когда дети вновь собираются на месте видения, то они просят ее сотворить чудо, чтобы люди им поверили. Она говорит, что дети должны молиться чаще и претерпевать лишения, также она говорит, что они должны пожертвовать собой во имя грешников. Вместе они читают молитву, которую за ними повторяют все окружающие.
Вскоре на войне без вести пропадает брат Лусии, и мать винит в происходящем девочку и даже ударяет ее. В это время в деревню приезжает высокопоставленный священник, который допрашивает детей и просит Лусию отказаться от ее слов, так как власти уже закрыли местную церковь, опасаясь волнений. Однако Лусия настаивает на своем.
После этого детей допрашивает чиновник, который также просит их отказаться от своих слов. Однако Лусия настаивает на своем, после чего ее запирают на складе. Чиновник вызывает к девочке врача, надеясь, что он найдет у нее какие-либо патологии, чтобы доказать, что они психически нездорова, однако доктор не находит в девочке никаких проблем. После этого Лусия возвращается к семье. Мать девочки в это время сильно заболевает, так что даже не может встать с кровати. Девочка начинает молиться, вскоре после чего матери становится лучше, а затем они получают письмо о том, что ее брат жив.
В будущем профессор заканчивает свой разговор с Лусией, вспоминая об обещании чуда в последний день войны. Тогда дети в дождливый день возвращаются на место, где имя явилась Мария. Вокруг них толпятся сотни паломников. Вскоре дождь заканчивается, и дети вновь видят Деву Марию, которая говорит им, что война скоро закончится. После этого Солнце начинает странным образом мерцать, и людям даже кажется, что оно вот-вот упадет на них, после чего все присутствующие начинают по-настоящему верить детям.
Отзывы