Dodici giurati vengono sequestrati per deliberare sulla colpevolezza o sull'innocenza di un ragazzo di 18 anni accusato di aver ucciso suo padre. Inizialmente la giuria sembra essere unanime nel ritenerlo colpevole, ma un giurato (il giurato 8, interpretato da Henry Fonda) ha dei dubbi sulla colpevolezza del ragazzo e si propone di convincere gli altri.
I giurati si impegnano in un acceso dibattito, in cui entrano in gioco vari pregiudizi, pregiudizi ed esperienze personali. Alcuni giurati si affrettano a giudicare il ragazzo in base al suo aspetto, alla classe sociale e alle prove dell'accusa, mentre altri sono più cauti e di mentalità aperta.
Mentre il giurato 8 presenta metodicamente le sue argomentazioni e sfida gli altri a considerare le prove con maggiore attenzione, la giuria inizia a rivalutare le proprie posizioni. Esaminano le incoerenze e le debolezze del caso dell'accusa e gradualmente iniziano a dubitare della colpevolezza del ragazzo.
Nel corso delle deliberazioni, vengono rivelate le personalità, le motivazioni e il background dei giurati. Alcuni sono guidati dalle proprie paure e insicurezze, mentre altri cercano sinceramente giustizia. Mentre affrontano i propri pregiudizi e si impegnano in discussioni civili, i giurati subiscono una profonda trasformazione nella loro comprensione del caso e dei loro colleghi giurati.
Alla fine, la giuria raggiunge un verdetto unanime di "non colpevolezza", riconoscendo che esistono ragionevoli dubbi sulla colpevolezza del ragazzo. Il film sottolinea l’importanza del giusto processo, dell’attenta deliberazione e del potere della ragione nel raggiungere decisioni giuste ed eque.