En octobre 1994, trois jeunes cineastes, Heather Donahue, Joshua Leonard et Michael Williams, disparaissent en randonnée dans la foret de Black Hill au cours d'un reportage sur la sorcellerie. Un an plus tard, on a retrouve le film de leur enquête. Le Projet Blair Witch suit l'itineraire éprouvant des trois cinéastes à travers la foret de Black Hills et rend compte des événements terrifiants qui s'y sont déroulés...