La película está basada en una "historia real" contada por Ed y Lorraine Warren, dos investigadores de fenómenos paranormales que ayudaron a dos jóvenes estudiantes de enfermería a deshacerse de la poseída muñeca en la década de 1970.
La historia de Annabelle se remonta a 1970, cuando una mujer compró la muñeca y la entregó como regalo de cumpleaños a su hija Donna, quien estudiaba para ser enfermera y vivía con otra de sus compañeras de clase, Angie.
La muñeca formó parte de la decoración de su habitación, hasta que comenzaron a notar cosas extrañas: se movía por sí misma.
En un principio era difícil notar que la muñeca se había movido, pero luego se volvió evidente. Por ejemplo, ambas dejaban la muñeca en una esquina y cuando volvían a la habitación la encontraban sobre la cama con las piernas y los brazos cruzados.
Un día, ambas notaron que la muñeca se había movido, pero notaron también algo más extraño y aterrador: tenía manchas de sangre en la espalda, en sus manos y en el pecho. Fue en ese momento que decidieron contactar a una médium, para que les ayudara a entender qué ocurría.
La médium les dijo que la muñeca estaba poseída por el espíritu de Annabelle Higgins, una pequeña que había sido encontrada muerta a los siete años en la propiedad antes de que los apartamentos fueran construidos.
Los Warren afirman que a través de la médium la muñeca pidió a Donna y Angie que la adoptaran y que la quisieran, pero pronto se dieron cuenta que esto fue sólo una treta, al darse cuenta que dentro de la muñeca había un espíritu maligno.
No fue hasta que Lou, un amigo de Donna y Angie , resulto herido y con la marca de la bestia, decidieron contactar a los Warren.
Con la ayuda de un cura, los Warren realizaron un exorcismo a la casa para liberarla de espíritus. Luego decidieron llevarse a la muñeca con ellos para evitarles más problemas a las jóvenes.
La muñeca entonces fue puesta dentro de la vitrina, donde se encuentra hasta la fecha. Los Warren afirma que un par de jóvenes visitaron el Museo del Ocultismo y se burlaron de la muñeca.
Luego de abandonar el lugar, a pedido del dueño, el joven que conducía una motocicleta perdió el control y se estrelló contra un árbol. En el lugar él murió instantáneamente, mientras que la mujer que lo acompañaba estuvo hospitalizada por un año.
Raggedy ann (Anabelle)