Rose (Radha Mitchell) y su marido, Christopher (Sean Bean), están preocupados por el comportamiento de su hija adoptiva, Sharon (Jodelle Ferland). La niña grita "¡Silent Hill!", en medio de sus pesadillas, las cuales han llevado a la niña a ser sonámbula y realizar actos peligrosos mientras está dormida. Decidida a saber qué le ocurre a su hija, Rose empieza a investigar y descubre que Silent Hill es un pueblo fantasma, abandonado misteriosamente desde hace treinta años. A pesar de la negativa de su marido, Rose lleva a Sharon al pueblo para ver si puede resolver el problema de su hija. Por el camino se cruza con la oficial de policía Cybil Bennet (Laurie Holden), que sigue a madre e hija sospechando de sus intenciones con la iniciativa de la entrada al pueblo. Mientras conducen, Rose y Sharon sufren un accidente de coche debido a que una figura oscura misteriosa se atraviesa en el camino, haciendo que Rose, para evitar atropellarlo, se desvíe violentamente del camino haciendo chocar su auto contra la barrera de seguridad de la carretera, quedando ambas inconscientes. Cuando la madre despierta descubre, aterrada, que su hija ha desaparecido en medio del pueblo fantasma de Silent Hill. Sin saberlo, acaba de empezar su peor pesadilla.
Buscando a su hija por las calles abandonadas y oscuras de Silent Hill, cubiertas por una densa y extraña neblina, Rose es atacada por unas criaturas monstruosas (que parecían niños) y, una vez a salvo, conoce a una misteriosa mujer, vestida con harapos, llamada Dahlia Gillespie (Deborah Kara Unger). Ésta le cuenta que en ese pueblo han ocurrido cosas terribles y que su hija Alessa (Jodelle Ferland) sufrió muchísimo por ello. También le dice a Rose que Sharon, su hija adoptiva, es Alessa, pero Rose niega el testimonio de la mujer en todas las formas. Poco después, Rose es arrestada por la oficial de policía Cybil y, cuando ambas buscan la salida del pueblo (un puente colocado en medio de dos riscos), no la encuentran. Ha desaparecido como si se hubiera derrumbado y ellas están prisioneras en Silent Hill. Cuando son atacadas por una criatura antropomórfica y deforme, Rose aprovecha y se refugia en el colegio del pueblo. Cuando la oficial de policía finalmente la encuentra, ésta le quita las esposas y deciden unir sus fuerzas para sobrevivir y encontrar a la pequeña.
Mientras tanto, Christoper (Sean Bean) descubre que su mujer y su hija adoptiva han sufrido un accidente de tráfico y pone rumbo, muy preocupadamente, al pueblo. Christopher descubre que un incendio provocó el abandono del pueblo y una foto de Alessa, que es idéntica a su hija. Cuando irrumpe en el orfanato, preguntando por la historia de Sharon, es detenido.
Mientras tanto, Rose y Cybil conocen a Anna (Tanya Allen) en el hotel de la cuidad, una mujer muy extraña obsesionada con la religión y el culto que se realiza en Silent Hill, en contra de las fuerzas de la oscuridad, lo cual, según Anna, es el verdadero infierno. Encuentran el dibujo de la niña lo que las lleva a descubrir la habitación 111 que tiene un pasadizo a una vieja fabrica, Rose persigue a la hija de Dhalia; Alessa. En ese momento, se oye un sonido ensordecedor en todo el pueblo, parecido a una extraña sirena, a lo que Anna les dice que es un aviso que significa que la oscuridad se acerca, por lo que ésta las guía al único refugio para protegerse de los monstruos: la iglesia del pueblo. Antes de entrar, Anna le lanza piedras a Dahlia, que está sentada en la puerta, y antes de que puedan entrar dentro del edificio, la oscuridad consume al pueblo y el monstruo gigante conocido como Pyramid Head arranca la ropa y la piel de Anna, matándola instantáneamente.
Dentro de la iglesia, Rose y Cybil descubren a los habitantes de Silent Hill, ahora miembros de un culto religioso liderado por Christabella (Alice Krige). Rose convence a Christabella de que su intención es encontrar al «demonio» tan temido por los miembros del culto para poder encontrar a su hija. Entonces, Christabella las lleva al hospital del pueblo, lugar que, según ella, ahora es habitado por el demonio. Allí, Christabella descubre el parecido entre Sharon y Alessa y llama «brujas» a Rose y Cybil. Esta última es capturada y golpeada por otros habitantes del pueblo en un intento de permitirle a Rose escapar del culto y descender hasta el sótano del hospital.
Durante su viaje por el sótano, Rose tiene que transportarse a través de él entre más criaturas monstruosas, antropomórficas y extrañas, los cuales, para suerte de Rose, parecían inertes, como maniquíes aterradores. Finalmente, luego de pasar por el horroroso camino, Rose encuentra una Alessa adulta, quemada, en una cama del hospital y a Alessa Oscura, la manifestación del lado oscuro del alma de Alessa.^[1] Alessa Oscura le cuenta a Rose que Silent Hill ha tenido por un largo tiempo una historia de rituales de caza de brujas. Al parecer, la pequeña Alessa fue condenada como una bruja por haber nacido fuera del matrimonio. Decidieron quemarla viva, pero durante la ceremonia el fuego se salió de control y el incendió acabó con todo el pueblo. Desde entonces, ella ha estado cambiando la realidad a la pesadilla infernal para dar caza a los miembros del culto que tanto daño le han hecho en todos esos años pasados.^[2] Sharon, la hija adoptiva de Rose, es una manifestación de lo que queda de la inocencia y bondad de Alessa. También le revela que Christabella intentará quemar viva a Sharon por considerarla una bruja y que Alessa Oscura no puede entrar a la iglesia por sí sola. Para salvar a su hija, Rose acepta ayudar a Alessa Oscura a vengarse de los que, hace treinta años, decidieron quemarla con vida. Con éste trato, Alessa Oscura le regresa a Rose a su hija Sharon sana y salva. Alessa Oscura entonces hace que Rose la absorba para poder así entrar en la iglesia.
Rose llega a la iglesia con Sharon y descubre que su amiga Cybil ha sido quemada viva, como ocurrió con la pequeña Alessa. Su hija adoptiva está a punto de correr la misma suerte. A pesar de que Rose le explica a todo el pueblo que están negando su propio destino, Christabella lo considera herejía y la apuñala. Cuando la sangre cae al suelo de la iglesia, provoca que se abra un agujero inmenso en el sitio que se usaba para encender hogueras. La Alessa adulta y Alessa Oscura emergen del abismo y asesinan a Christabella y a los miembros del culto con inmensos tentáculos de alambre de espino. Las únicas supervivientes de la masacre son Dahlia, Rose y su hija Sharon. Dahlia no se explica por qué Alessa no la mató también, pero Rose explica que es porque era la madre de Alessa, motivo suficiente para no lastimarla. Al final de la masacre, Sharon y Alessa Oscura se fusionan, causando que las dos mitades de Alessa han finalmente regresado después de 30 años, y que Sharon es ahora Alessa.^[1]
Cuando, por fin, Rose y Sharon/Alessa llegan a casa descubren que están rodeadas de niebla, debido a que han quedado atrapadas en el mundo de Alessa para siempre.