Scarlett Marlowe, uma jovem aluna de alquimia, continua o trabalho do seu falecido pai em busca da pedra filosofal, uma substância alquímica lendária capaz de transformar metais de base em ouro ou prata e conceder vida eterna, descoberta por Nicolas Flamel. Depois de encontrar a “Chave Rosa” numa caverna no Irão, da qual escapa por pouco à medida que esta desaba, ela viaja para Paris, onde recorre à ajuda de George, o seu antigo amante. Juntamente com Benji, o operador de câmara, traduzem a lápide de Flamel, que contém um enigma que os conduz a 370 pés por baixo das ruas de Paris. Ela recorre à ajuda de um guia chamado Papillon, a sua namorada Souxie, e o amigo Zed para procurar nas Catacumbas de Paris. George recusa-se a ir mas é conduzido para as cavernas com o grupo quando um polícia os avista. Depois de rastejarem por um túnel estreito que se desmorona, encontram mulheres cultas que estão a cantar e parecem possuídas. Encontram-se num túnel bloqueado que Papillion está relutante em romper, pois as únicas pessoas que passaram, incluindo o amigo de Papillion, La Taupe (O Mole), nunca mais foram vistas. O grupo tenta tomar um caminho diferente, mas acidentalmente volta para onde estavam, e são forçados a atravessar o túnel.
Depois de se aventurarem mais profundamente nas catacumbas, encontram La Taupe, que concorda em guiá-los para fora e os informa que a única saída é para baixo. Acabam por encontrar um túmulo com um Cavaleiro Templário preservado, um monte de tesouros, e a Pedra Flamejante. Ao remover a pedra, Scarlett percebe demasiado tarde que o tesouro é uma armadilha, e a sala desmorona. La Taupe perde-se debaixo dos escombros e é deixada para trás pelo grupo.
Com a Pedra de Flamel, Scarlett cura magicamente os ferimentos do grupo. Encontram um desenho de uma porta no tecto juntamente com uma Estrela Gnóstica de David, simbolizando “Como em cima, assim em baixo”, revelando uma porta escondida no chão. Passando pela abertura, encontram um túnel marcado com a frase “Abandonem toda a esperança, vós que aqui entrais” em grego, idêntica à entrada do Inferno no Inferno de Dante.
Passando, encontram um reflexo escuro da sala que deixaram, incluindo La Taupe, que mata Souxie, antes de desaparecerem nos túneis estreitos. Percebem que devem continuar e ir mais fundo para escapar. Ao longo do caminho, Benji, o operador de câmara, é empurrado para a sua morte por um buraco feito pelo culto feminino de chumbo. Encontram um carro em chamas e um ocupante, um incidente do passado do Papillon que encosta no Papillon e se afunda no chão. Não conseguem puxar Papillon para fora do chão. Enquanto continuam, vêem aparições de espíritos e demónios aterradores. Estátuas na parede ganham vida, e uma ataca violentamente George. Depois de tentar arrastá-lo ainda mais, George murmura, “Vitriol”, outro enigma de antes, e Scarlett percebe que a própria pedra Flamel é mais uma armadilha. Só devolvendo-a ela encontrará a verdadeira pedra.
Como ela corre de volta à cripta, ela reconhece um homem que se enforcou como seu pai. Depois de quase ser afogada numa linha de sangue por uma força invisível, ela volta à cripta e encontra um espelho polido, que é quando ela percebe que tem as capacidades mágicas da pedra. Ela regressa a George, beijando-o enquanto o cura. Ela explica que eles devem enfrentar os seus tormentos, uma vez que este lugar proporciona uma forma alternativa de realidade. Enquanto os demónios encapuzados os perseguem, eles encontram e saltam por um buraco profundo. Primeiro acreditam que não existe uma forma lógica de sobreviver à queda, mas sim sobreviver. No fundo, eles vêem que o buraco já não está lá. Eventualmente, Scarlett, George, e Zed encontram um buraco no chão, que quando empurrados para baixo, os entrega do lado direito à superfície, numa rua com vista para a Notre Dame. Scarlett e George seguram-se um ao outro enquanto Zed se afasta, finalmente a salvo. Num registo final, Scarlett é ouvida a dizer que nunca procurou um tesouro, apenas a verdade.