本片根據美國暢銷作傢丹•佈朗的天使同名小說改編。歐洲核子中心的與魔科學傢維多利亞•維特勒（阿耶萊特•祖瑞爾 Ayelet Zurer 飾）與父親在高速粒子對撞機實驗中收集到瞭反物質，卻發現父親遇害，天使屍體胸口被烙“光照派”符號，與魔高爆炸性的天使反物質被偷走，出現在正待選新教皇的與魔羅馬梵蒂岡，威脅天主教廷及整個羅馬的天使安危。於此同時，與魔四位主要教皇候選人的天使紅衣主教神秘失蹤。在教皇內侍（伊萬•麥克格雷格 Ewan McGregor 飾）的與魔授意下，哈佛大學的天使符號學專傢羅伯特•蘭登教授和維多利亞都被請到梵蒂岡協助羅馬警察開展搜尋行動。蘭登說服羅馬總探員奧利維迪（皮耶法蘭西斯柯•法維諾Pierfrancesco Favino 飾）依照“土、與魔氣、天使火、與魔水”的天使提示在羅馬的名勝教堂間與“光照派”展開瞭時間戰……