Rome, de nos jours. Lors d’une descente dans la planque d’un chef mafieux, des policiers font une troublante découverte : une statuette de la Vierge pleurant des larmes de sang. Aidé par une équipe de scientifiques, le général Votta enquête dans le plus grand secret sur ce phénomène. Il en informe le Premier ministre Fabrizio Pietromarchi qui, à la veille d’un référendum portant sur la sortie de l’Europe de l’Italie, traverse une crise publique et privée. Pendant ce temps, un prêtre, le père Marcello, erre dans la ville, en proie à des addictions destructrices…

Tandis que l’enquête s’oriente vers une piste calabraise, la statuette miraculeuse continue de semer le trouble. Sandra, une biologiste, est tiraillée entre son esprit scientifique et la tentation de croire au surnaturel. Chez les Pietromarchi, la présence d’une gouvernante dévote accentue les tensions familiales. Le Premier ministre, qui a connu le père Marcello par le passé, le contacte pour lui montrer le "miracle".

Le suicide du mafieux Molocco réduit à néant la seule piste du général Votta. Il décide de partir lui-même sur les traces de la statuette tandis que pour Sandra, dont la mère vient de mourir, l’élucidation du phénomène tourne à l’obsession. Bouleversé par la vision de la madone, le père Marcello plonge dans une souffrance mystique, tout en essayant de se débarrasser de Clelia, un amour de jeunesse, qui cherche à démasquer son imposture. Alors que le Premier ministre fait des rêves angoissants, Sole, son épouse délaissée, entre en rivalité avec la gouvernante Olga.

La madone continue de pleurer. Les analyses ayant révélé que son sang était celui d’un homme d’une trentaine d’années, Sandra convainc le général Votta d’essayer de découvrir son identité. Clelia se met en tête de sauver Marcello, désormais exclu de la prêtrise, tandis que Sole, au bord de la crise de nerfs, est filmée dans un supermarché alors qu’elle assène une gifle à son fils. La vidéo devient virale, achevant de fragiliser le Premier ministre, qui donne de nouvelles instructions à Votta...

Après une violente dispute avec Fabrizio, Sole, à bout, congédie Olga et s’attire la colère de sa fille. Alors que le clan politique du Premier ministre le met en garde sur l’ampleur de la crise à venir, Votta obéit à ses instructions et congèle la statuette. Il poursuit cependant son enquête, pendant que Sandra découvre l’identité d’un homme dont l’ADN correspond au sang miraculeux. De son côté, le père Marcello encourage Fabrizio à révéler le miracle aux Italiens.

L’homme identifié par Sandra est un Belge qui exploite des immigrés sans papiers. La biologiste décide d’aller à sa rencontre, au risque de se mettre en danger. À Rome, Sole accepte de donner une interview télévisée pour calmer les esprits. Alors que Marcello est envoyé par sa hiérarchie dans un centre d’isolement pour prêtres délinquants, un drame se prépare...

Sauvé in extremis de la noyade, le petit Carlo se retrouve à l’hôpital entre la vie et la mort. Sandra revient de son éprouvante expédition en Belgique avec un échantillon d’ADN en poche, tandis que Clelia parvient à localiser Marcello dans sa retraite forcée. Aux abois, Fabrizio ressort la madone du congélateur et l’implore d’épargner son fils...

Les circonstances de la rencontre entre la Vierge miraculeuse et le mafieux Molocco sont éclaircies. Après un dernier sursaut dramatique, Sole annonce à Fabrizio qu’elle le quitte pour de bon. Sauvé par Clelia, Marcello revient à Rome avec la ferme intention de révéler au monde le miracle, tandis que Sandra décide de poursuivre jusqu’au bout son rêve scientifique...