Δώδεκα ένορκοι δεσμεύονται για να συζητήσουν για την ενοχή ή την αθωότητα ενός 18χρονου αγοριού που κατηγορείται για τη δολοφονία του πατέρα του. Η κριτική επιτροπή αρχικά φαίνεται να είναι ομόφωνη ως προς το ότι τον βρίσκει ένοχο, αλλά ένας ένορκος (ο ένορκος 8, τον οποίο υποδύεται ο Χένρι Φόντα) έχει αμφιβολίες για την ενοχή του αγοριού και ξεκινά να πείσει τους άλλους.
Οι ένορκοι συμμετέχουν σε μια έντονη συζήτηση, με διάφορες προκαταλήψεις, προκαταλήψεις και προσωπικές εμπειρίες να μπαίνουν στο παιχνίδι. Μερικοί ένορκοι σπεύδουν να κρίνουν το αγόρι με βάση την εμφάνισή του, την κοινωνική του τάξη και τα στοιχεία της εισαγγελίας, ενώ άλλοι είναι πιο προσεκτικοί και ανοιχτόμυαλοι.
Καθώς ο ένορκος 8 παρουσιάζει μεθοδικά τα επιχειρήματά του και προκαλεί τους άλλους να εξετάσουν τα στοιχεία πιο προσεκτικά, η κριτική επιτροπή αρχίζει να επαναξιολογεί τις θέσεις τους. Εξετάζουν τις ασυνέπειες και τις αδυναμίες στην υπόθεση της εισαγγελίας και σταδιακά αρχίζουν να αμφιβάλλουν για την ενοχή του αγοριού.
Κατά τη διάρκεια των συζητήσεων, αποκαλύπτονται οι προσωπικότητες, τα κίνητρα και το υπόβαθρο των ενόρκων. Κάποιοι οδηγούνται από τους δικούς τους φόβους και ανασφάλειες, ενώ άλλοι αναζητούν ειλικρινά δικαιοσύνη. Καθώς αντιμετωπίζουν τις προκαταλήψεις τους και συμμετέχουν σε πολιτικές συζητήσεις, οι ένορκοι υφίστανται μια βαθιά μεταμόρφωση στην κατανόηση της υπόθεσης και των συναδέλφων ενόρκων τους.
Στο τέλος, η κριτική επιτροπή καταλήγει σε ομόφωνη ετυμηγορία «αθώος», αναγνωρίζοντας ότι υπάρχει εύλογη αμφιβολία για την ενοχή του αγοριού. Η ταινία τονίζει τη σημασία της δίκαιης διαδικασίας, της προσεκτικής συζήτησης και της δύναμης της λογικής για τη λήψη δίκαιων και δίκαιων αποφάσεων.