Holanda, 1942. Anne Frank (Millie Perkins) vive no sótão secreto de um estabelecimento comercial, juntamente com seus pais, Otto (Joseph Schildkraut) e Edith (Gusti Huber), e sua irmã Margot (Diane Baker). Além deles vive no local uma outra família judia, composta por Hans Van Daan (Lou Jacobi), Petronella Van Daan (Shelley Winters), Peter Van Daan (Richard Beymer) e Albert Dussell (Ed Wynn), um idoso dentista. Anne Frank, uma jovem de 13 anos, documenta sua vida enquanto se esconde da Gestapo da Holanda. Este refúgio foi providenciado por Kraler (Douglas Spencer) e Miep (Dodie Heath), bondosos proprietários de lojas. Por dois anos eles ficam escondidos, vivendo sempre na apreensão de saberem que podem ser traídos ou descobertos a qualquer momento e mandados para um campo de concentração. Apesar disto eles sonham com dias melhores, ao mesmo tempo em que Peter e Anne se apaixonam.