L'histoire tourne autour de Rosemary Woodhouse, une jeune maîtresse de maison, épouse d'un acteur de théâtre, Guy Woodhouse. Le couple s'installe dans un appartement de la célèbre maison Bramford, un vieux bâtiment de Manhattan assez inquiétant du fait de la réputation sinistre de certains résidents d'autrefois.

 Rosemary est une femme jeune et heureuse, qui se consacre totalement à sa maison et à son mari dont elle souhaiterait vivement avoir un bébé. Guy, de son côté, voudrait devenir une star. À la suite de circonstances bizarres, les Woodhouse nouent une amitié avec Roman et Minnie Castevet, un ménage d'âge avancé, qui vit au même étage et qui se transforme en une sorte de « parents » de substitution pour le jeune couple.

 Bientôt, Guy accède au désir de Rosemary d'avoir l'enfant qu'elle souhaite tant et ils envisagent la date idéale pour que Rosemary soit enceinte. Cette nuit-là, Rosemary a des hallucinations et des cauchemars, au cours desquels elle a l'impression d'être violée par un être non-humain. Quand elle se réveille, Guy s'excuse d'avoir fait l'amour pendant qu'elle était inconsciente mais elle découvre qu'elle est enceinte.

 À partir de ce moment, l'histoire se développe peu à peu, en même temps que la grossesse de l'héroïne et elle joue avec ses craintes : pourquoi a-t-elle eu de graves malaises au début de sa grossesse ? Qu'est-ce qui se cache derrière toutes ces attentions des Castevet et de leurs amis ? Pourquoi la carrière de Guy a-t-elle brusquement fait de tels progrès ?

 Par la suite, Rosemary découvre que ses voisins si gentils sont des adorateurs de Satan et que dans leurs cérémonials de magie noire, on utilise du sang de bébé. Guy aurait-il pactisé avec eux ? Leur aurait-il offert le bébé ? ou peut-être tout cela n'existe que dans son imagination… est-elle folle ? Ou s'agirait-il de toute une conspiration autour de quelque chose d'encore bien pire… ?