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1. 과거
1965년 한 여학생이 자기 친구들과 함께 복도를 지나가다가 창밖의 하늘이 붉은 것을 보고 신기해하며 자기 친구들을 부르려는 찰나 친구들은 사라지고 혼자 남아 두려워한다.이때 지옥소녀의 수하들인 와뉴도, 이치모쿠 렌, 호네온나가 그녀에게 공포스럽게 달려들자 여학생은 무서워서 교실 안까지 도망치고, 안에 들어온 그녀에게 지옥소녀인 엔마 아이가 노래를 부르며 다가오자 여학생은 흐느끼면서 하지 말라고 한다. 그러자 엔마 아이는 그녀에게 대답했다.
그러는 당신은 그만뒀어? 남을 괴롭히면 당신의 슬픔은 사라지는거야?
그러자 여학생은 그 이전에 자기 또래들과 같이 쿠도 유이라는 또다른 여학생을 괴롭힌 사실을 떠올리고 아무 말도 하지 못했다. 가해 여학생은 자기 친구들이 붙잡고 있던 유이를 마구 때리며 괴롭혔고, 이에 유이가 하지 말아달라고 부탁하자 오히려 그녀를 못이 박힌 벽에 세게 밀쳐버린다. 유이는 이마에 못을 부딪혀 피를 흘렸고, 이를 보자 조금 전까지만 해도 즐거워하며 유이를 괴롭히던 다른 여학생들은 정색하며 가만히 있었지만, 오히려 여학생은 유이의 이런 모습을 보고 깔깔거리면서 크게 웃기까지 했다.
여학생은 자기가 괴롭혔던 일을 회상하고 공포에 온 몸이 얼어붙었으며 엔마 아이는 그녀에게 이렇게 말했다.
그리고 엔마 아이는 비명을 지르는 여학생을 지옥에 떨어뜨려 심판한다.
쿠도 유이는 자기를 괴롭혔던 가해자가 복도로 손이 빨려들어가며 지옥에 떨어지는 모습을 보고 놀라 괴로워하며 엔마 아이에게 "어쩌지?"라고 말한다. 지옥통신의 규칙에 따라 타겟이 지옥에 떨어지고 난 다음 의뢰인도 죽으면 지옥에 가게 되기 때문이다. 이에 엔마 아이는 그녀에게 대답했다.
후회해도 소용없어. 지옥 보내기는 완수되었어.
그러자 쿠도 유이는 바닥에 주저앉아 흐느꼈고 엔마 아이는 아무 말 없이 그녀를 가만히 바라보기만 한다.
2. 현재
2019년. 노환이 든 쿠도 유이는 병원에서 자기 아들이자 사진 기자인 쿠도 진에게 지옥소녀에 관해서 알려주었다.아들이 음료수를 사러 간 사이 엔마 아이가 나타나자 유이는 의뢰인도 죽으면 지옥에 간다는 사실을 알았기에 크게 두려워하며 고개를 절레절레 저었다. 아들인 진이 돌아왔을 때는 이미 어머니인 쿠도 유이가 공포에 질린 얼굴을 한 채 사망한 것을 보면서 슬퍼한다.
평범한 여고생인 이치카와 미호는 콘서트에 갔다가 한 남자에게 성추행을 당했는데 난조 하루카라는 다른 여자아이가 그 남자를 제압하고 미호를 구해주며 둘은 서로 친구가 된다.
문제는 하루카는 양아치나 다름없는 학생이었고 어느 날 일방적으로 수업 중인 미호의 학교 교실 안으로 들어와 미호에게 밖으로 나가자고 불러낸다. 수업을 가르치던 교사는 하루카를 제지하려 하지만 오히려 하루카는 교사의 뺨을 때렸고 미호 역시 그런 하루카에게 물들어 자기 학급 친구를 똑같이 때리며 하루카와 같이 학교 밖으로 뛰쳐나간다.
이후 두 사람은 가수인 미쿠리야 사나에[1]의 공연을 구경하러 갔는데 못된 남자 하나가 칼을 들고 사나에에게 달려들어 칼로 마구 상처를 입혔다. 깜짝 놀란 쿠도 진이 손에 상처를 입어가면서까지 사나에를 구해줬지만 이미 사나에는 얼굴에 크게 상처를 입고 피도 상당히 바닥에 흘리기까지 했다.
사나에는 쿠도 진이 인터넷에 올렸던 지옥통신에 대한 기사를 통해 자신을 해친 가해자에게 원한을 품고 지옥통신에 접속해서 엔마 아이를 만나 짚단을 받는다. 타겟이 지옥에 떨어지면 의뢰인도 죽은 다음 지옥에 떨어지기에 쿠도 진은 사나에를 만나 가해자에 대한 최고의 복수는 (피해자인)사나에가 마음껏 즐기며 사는 것이라고 말하며 설득해서 일단 복수를 늦추게 해준다.
그러나 가해자는 사과문을 빙자해 실상 피해자에게 더 큰 상처를 주는 2차 가해 편지를 보냈고 이에 더 이상 참지 못한 사나에는 쿠도 진이 보는 앞에서 짚단을 꺼내며 편지를 그에게 던져 보여준다. 이에 쿠도 진은 영원한 지옥이라면서 쓰지 말도록 설득하지만 사나에는 짚단의 실을 풀었고 쿠도 진은 그 장면을 정신없이 카메라로 찍었다.
가해자는 지옥소녀에 의해 지옥에 떨어졌고 가해자의 어머니가 사나에를 찾아와 용서를 빌지만 사나에는 그 어머니에게 아들은 자기가 지옥에 떨어뜨렸다고 밝혔다.
이후 사나에는 마키의 공연에 들어가 노래를 부르지만 아들을 잃은 어머니의 의뢰에 의해 죄도 없이 억울하게 지옥에 떨어진다. 사실, 원래 이 장면은 사나에가 환상을 본 듯 했지만 그녀가 두려움에 떨며 아무도 없는 곳으로 도망치자 사람들이 쫓아갔지만 아무도 보지 않는 곳에서 사나에가 지옥에 떨어진 것이었다. 사나에가 없어진 것을 안 마키는 쿠도 진에게 다음 번에 우리가 만날 때는 둘 중 한 명은 죽을지도 모른다고 말한다.
그 일 뒤에 마키는 미호의 친구인 하루카를 유혹해 마약으로 판단력을 파괴한 다음 미호를 강제로 하루카에게서 떼어놓는다. 그러자 쿠도 진은 미호에게 하루카가 마키에 의해 마약으로 조종당해서 제물로 바쳐질 거라는 사실을 알려주고, 자신은 마키의 본부 앞에 숨어들어 마키와 하루카의 대화를 도청한다.
그런데 하루카는 아무렇지도 않게 자기가 제물로 바쳐질 것이라는 것을 쿠도 진은 모르고 있었나봐 식으로 말했고, 마키는 쿠도 진을 죽일 작정을 세웠다. 쿠도 진은 크게 놀라며 하루카의 상황에 관해 미호에게 문자를 보내고 그 직후 마키의 부하들에게 납치당해 창고 안에서 마구 두들겨맞았다.
쿠도 진은 마키를 도발하지만 마키가 흉기를 꺼내들자 두려워한 쿠도 진은 살려달라고 애원했으나 마키는 그를 흉기로 찔러버린다. 마키와 부하들이 떠나고 쿠도 진은 자신 앞에 엔마 아이와 수하들이 나타난 것을 알고 자기도 지옥에 떨어지는 건가 하면서 아이가 노래를 부르는 가운데서 숨을 거둔다.
미호는 뉴스를 통해 쿠도 진이 죽었음을 알고 크게 슬퍼했으며 친구 하루카를 구하기 위해 엔마 아이의 지옥통신에 접속해서 짚단을 받았다. 그리고 공연장에 들어와 짚단을 사용했고, 마키는 지옥소녀의 환각에 빠져들어 쿠도 진에게 흉기로 찔려 복수당하는 등 크게 고통받는다.
그러다가 마키는 환각에서 깨어나 비명을 지르고 마키의 부하가 장치를 작동시켜 하루카를 죽이려 하자 미호는 얼른 뛰어와 하루카를 붙잡는데 그때 마키가 그녀들을 잡으려다가 역으로 자기가 기울어지는 장치에 의해 깔리고 만다. 장치를 치웠을 때 마키는 온데간데 없이 사라졌다고 뉴스에 나온다.
모든 일이 끝나고 미호는 하루카와 같이 밖에서 바람을 쐬다가 지옥의 환각을 보며 크게 괴로워하다가 깨어나고 엔마 아이의 얼굴이 하늘에 나타나는 것으로 영화는 끝이 난다.