Dwunastu przysięgłych zostaje odosobnionych, aby rozpatrzyć winę lub niewinność 18-letniego chłopca oskarżonego o zamordowanie ojca. Początkowo wydaje się, że ława przysięgłych jest jednomyślna w uznaniu go za winnego, jednak jeden z przysięgłych (przysięgły nr 8, grany przez Henry’ego Fondę) ma wątpliwości co do winy chłopca i postanawia przekonać pozostałych.
Jurorzy toczą gorącą debatę, w której w grę wchodzą różne uprzedzenia, uprzedzenia i osobiste doświadczenia. Niektórzy przysięgli szybko oceniają chłopca na podstawie jego wyglądu, klasy społecznej i zeznań prokuratury, inni zaś są bardziej ostrożni i otwarci.
W miarę jak Juror 8 metodycznie przedstawia swoje argumenty i wzywa pozostałych do dokładniejszego rozważenia dowodów, ława przysięgłych zaczyna na nowo oceniać swoje stanowisko. Badają niespójności i uchybienia w sprawie prokuratury i stopniowo zaczynają wątpić w winę chłopca.
W trakcie obrad ujawniane są osobowości, motywacje i pochodzenie jurorów. Niektórzy kierują się własnymi lękami i niepewnością, podczas gdy inni autentycznie szukają sprawiedliwości. W miarę jak konfrontują się ze swoimi uprzedzeniami i angażują się w obywatelskie dyskusje, przysięgli przechodzą głęboką przemianę w swoim rozumieniu sprawy i rozumienia sprawy przez innych jurorów.
Ostatecznie ława przysięgłych jednomyślnie stwierdza „niewinność”, uznając, że istnieją uzasadnione wątpliwości co do winy chłopca. Film podkreśla znaczenie rzetelnego procesu, starannego namysłu i siły rozumu w podejmowaniu sprawiedliwych decyzji.