Rose Elliot, une poétesse italienne vivant seule dans l'Upper West Side de New York, achète un livre chez un antiquaire, intitulé The Three Mothers. Le livre, écrit par un alchimiste nommé Varelli, raconte l'histoire de trois sœurs maléfiques qui gouvernent le monde avec chagrin, larmes et ténèbres, et habitent dans des maisons séparées qui ont été construites pour elles par l'alchimiste. Mater Suspiriorum, la Mère des Soupirs, vit à Fribourg. Mater Lachrymarum, la Mère des larmes, vit à Rome et Mater Tenebrarum, la Mère des ténèbres, vit à New York. Pour les trouver, il existe trois clés: une odeur pestilentielle aux environs, la seconde clé est cachée dans la cave de leur maison où se trouve leur nom et leur portrait alors que "la troisième clé se trouve sous la semelle de tes chaussures."
Rose soupçonne qu'elle vit dans le bâtiment de Mater Tenebrarum et écrit à son frère Mark, un étudiant en musique à Rome, le pressant de lui rendre visite. En utilisant les indices fournis dans le livre, Rose fouille la cave de son immeuble et découvre un trou dans le sol qui mène à une salle de bal remplie d'eau. Elle laisse tomber accidentellement ses clés et entre dans l'eau pour les trouver. Après avoir récupéré les clés, un cadavre putride surgit des profondeurs, lui faisant peur. Rose parvient à nager et à fuir.
A Rome, Mark tente de lire la lettre de Rose pendant le cours en amphithéâtre. Il est distrait par le regard intense d'une belle étudiante, qui part brusquement; Mark le suit, laissant la lettre derrière lui. Son amie, Sara, prend la lettre et la lit plus tard. Horrifiée par le contenu de la lettre, elle prend un taxi pour une bibliothèque et trouve un exemplaire des Trois Mères. Essayant de trouver son chemin, Sara se perd dans le sous-sol de la bibliothèque et trouve une pièce remplie de chaudrons bouillonnants. Sara y est attaquée par une figure monstrueuse qui exige de récupérer le livre. Sara jette le livre par terre et s'échappe.
De retour chez elle, Sara téléphone à Mark pour lui dire de venir et demande à un voisin, Carlo, de lui tenir compagnie. Les lumières s'éteignent et Sara et Carlo sont poignardés à mort par un tueur ganté. Mark découvre les corps et deux fragments déchirés de la lettre de Rose. Après l'arrivée de la police, il sort de l'appartement de Sara et voit un taxi passer lentement. Sur la banquette arrière du véhicule se trouve l'étudiante en musique, qui le regarde fixement. Mark téléphone à Rose et promet de lui rendre visite, mais l'appel téléphonique est interrompu. Rose aperçoit deux silhouettes sombres s'apprêtant à entrer dans son appartement. Elle sort par une porte arrière, mais est suivie. Courant dans un laboratoire décrépit, elle est saisie par un assaillant griffu et guillotinée avec le verre d'une vitre cassée.
En arrivant à New York, Mark se rend directement dans le bâtiment de Rose, où il rencontre Carol, la concierge, et certains des résidents, y compris une infirmière qui s'occupe du vieux professeur Arnold, un muet en fauteuil roulant. Mark rencontre la comtesse maladive Elise De Longvalle Adler, qui lui dit être une amie de Rose. Après que les deux aient trouvé du sang sur le tapis à l'extérieur de la chambre de Rose, Mark suit les taches. En respirant une odeur étrange, il tombe malade et tombe inconscient. Elise voit une silhouette en robe noire entraînant Mark loin, mais la silhouette s'arrête et donne alors la poursuite à Elise. La silhouette la trouve finalement dans un pièce envahie de chats enragés et la poignarde à mort. Mark titube vers le hall de l'immeuble où Carol et l'infirmière prétendent lui donner un médicament miracle pour le mettre au lit.
Le lendemain matin, Mark demande à Kazanian, l'antiquaire qui a vendu à Rose The Three Mothers, où se trouve sa sœur. Cependant, l'homme ne fournit aucune information. Cette nuit-là, Kazanian noie plusieurs chats dans un étang de Central Park et tombe à l'eau. Des centaines de rats sortis d'une canalisation voisine rampent sur lui, rongeant sa chair. Un vendeur de hot-dogs entend les appels à l'aide de Kazanian et se précipite, mais le tue avec un couteau.
Carol et John, le majordome d'Elise, complotent pour profiter de la mort de la comtesse en volant ses objets de valeur. John est assassiné et Carol est choquée de trouver le cadavre de John dans l'appartement d'Elise. Elle laisse tomber une bougie allumée qui allume un incendie. Tentant d'éteindre les flammes, elle s'emmêle dans des draperies en feu et fait une chute mortelle jusque dans les sous-sol de l'immeuble, y déchaînant un incendie incontrôlé.
Mark utilise le dernier indice de la lettre de Rose: "le secret se cache sous la semelle de tes chaussures" pour découvrir que sous chaque étage se trouve un vide sanitaire secret. Il suit des passages cachés vers une suite de pièces où il retrouve le professeur Arnold qui révèle, via un générateur de voix électronique, qu'il est en fait Varelli. Il essaie de tuer Mark avec une injection hypodermique. Pendant la lutte, le cou de Varelli est pris dans son appareil vocal, l'étouffant. Mark le libère, seulement pour se faire dire qu'il est toujours observé alors que Varelli meurt. Mark suit une silhouette sombre dans une chambre richement meublée, où il trouve l'infirmière de Varelli.
Riant de façon démoniaque, elle lui révèle qu'elle est Mater Tenebrarum. Elle disparaît, mais réapparaît à travers un miroir comme la mort personnifiée. Cependant, le feu qui a consumé une grande partie du bâtiment permet à Mark de s'échapper de la fosse aux sorcières. Des débris s'écroulent sur le démon, le détruisant peut-être.
Sommet de l'art maniériste de Dario Argento avec Suspiria (1977) son précédent film. L'horreur y est magnifiée par les éclairages baroques et colorés (contraste du bleu et du rouge, de l'eau et du feu) de Romano Albani, la musique de Verdi (le chœur des Hébreux de Nabucco) et celle de Keith Emerson, vrillante et expressive. Le jeu très blanc de l'acteur principal renforce par constaste ceux de Irène Miracle (Rose), Eleonora Giorgi (Sara), Daria Nicolodi (Elise) sans que celles-ci n'aient non plus à en rajouter. Même Sacha Pitoëff (Kazanian en faux coupable) est sobre. Les scènes cultes s'enchaînent depuis la descente dans le sous-sol inondé de Mater Tenebrarum.
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