Depois de um jovem casal de classe média se mudar para o que aparenta ser a casa ideal dos subúrbios para um bom início de vida, começam cada dia que passa a ser mais perturbados por uma presença que pode ou não ser de alguma forma demoníaca, mas é de certeza mais activa de noite. Em especial quando estão a dormir. A presença parece mais interessada em Katie, uma estudante que se sentiu possuída a vida inteira. O namorado, Micah, fanático das novas tecnologias, gasta alguns milhares de dólares numa câmara de vídeo de alta definição que instala aos pés da cama. À medida que a câmara roda, Katie torna-se cada vez mais distante, enquanto o fascínio de Micah se torna uma verdadeira obsessão. As gravações originais estão hoje guardadas na Polícia de San Diego, para servirem de prova…

Kristi (Sprague Grayden), irmã de Katie (Katie Featherston), teve recentemente um filho com Daniel (Brian Boland), que já era pai de uma adolescente. Um dia, ao chegarem em casa, a encontram completamente revirada. Tentando evitar que a situação se repita, Daniel compra um sistema de segurança que instala câmeras em diversos cômodos e no lado de fora da casa. Ao mesmo tempo o casal e a adolescente têm por costume filmar tudo o que acontece ao seu redor. Até que um dia situações estranhas começam a acontecer, o que faz com que o trio acredite que a casa é mal assombrada.

'Atividade Paranormal 3' volta aos anos 80 para mostrar a infância de Katie e os estranhos acontecimentos que ela passou com a sua irmã. Dispostos a desvendar o mistério, seus pais instalam câmeras por toda a casa, com as quais captam as estranhas actividades paranormais que acontecem.

Cinco anos após os acontecimentos do primeiro filme, Katie e Hunter mudam-se para um bairro pacato. Do outro lado da rua vive Alice, com a sua família. Todos os acham muito estranhos. Após Katie ir parar ao hospital, Alice acolhe Hunter por uns dias, apercebendo-se cada vez mais de que é uma criança invulgar. A proximidade entre as famílias, todavia, vai colocar em perigo Alice e todas as pessoas que ela ama.

Quando Jesse, um jovem hispano-americano, se torna no alvo de uma misteriosa entidade sobrenatural após a morte misteriosa de uma vizinha, com fama de bruxa, a sua vida, e a vida dos seus amigos e familiares, passa a correr perigo à medida que tenta descobrir as intenções e origem da entidade que o perturba.