Der Film beginnt mit einer Zeichentricksequenz, in der Welles als Erzähler in Kafkas Türhüterparabel Vor dem Gesetz einführt. In der nächsten Szene sieht man, wie Josef K. eines Morgens durch einen Mann in seinem Zimmer aufwacht. Er wird für verhaftet erklärt, darf sich aber immer noch frei bewegen und seinem Beruf nachgehen. Der zuständige Inspektor zeigt weder seinen Ausweis noch gibt er Josef Auskunft über den Grund seiner Verhaftung. Nachdem die Männer verschwunden sind, entschuldigt sich Josef K. bei seiner Vermieterin Frau Grubach und der benachbarten Mieterin Fräulein Bürstner, für die er ein romantisches Interesse hegt, für die Störungen. Noch am selben Abend zieht Fräulein Bürstner aus ihrem Zimmer aus und zu ihrer Freundin Fräulein Pittl, sehr zur Bekümmerung von Josef.

Josef geht in eine Theatervorstellung, wird dort allerdings von dem Inspektor zu einem Gerichtsraum gebracht, wo vor vielen Menschen eine erste Anhörung über seinen Fall stattfindet. Josef K. hält eine Rede gegen seine Verhaftung, erfährt allerdings immer noch nicht, wessen ihn das Gericht beschuldigt und welche Absicht hinter dem Vorgehen des mysteriösen Gerichts steckt. Josefs Onkel Max kommt vom Lande zu Besuch und vermittelt ihm daher den mit ihm seit der Schulzeit befreundeten Anwalt Hastler, der ebenfalls Beziehungen zu dem Gericht unterhält. Josef beginnt schnell eine Affäre mit Leni, der undurchsichtigen Bediensteten des schwer kranken Hastlers, obwohl sie zugleich auch die Geliebte des Anwalts zu sein scheint. In Hastlers großem Haus lebt auch gelegentlich der Klient Block, der seit Jahren von Hastler vertreten wird. Block muss teilweise Tage auf einen Einlass zu Hastler warten und demütigt sich auf verschiedene Weise. Dies und das Hastlers Einflüsse und Unternehmungen im Fall offenbar wirkungslos versanden, bewegen Josef dazu, dem Anwalt trotz Warnungen seine Vertretung entziehen zu wollen.

Beim Versuch, selbst mehr Kontrolle über seinen Prozess zu erlangen, vernachlässigt er seinen eigentlichen Beruf und gerät immer tiefer in den Filz des Justizapparats. Josef begegnet im Laufe seiner Untersuchungen verschiedenen Personen, etwa einem Gerichtsdiener und seiner schönen Frau Hilda sowie dem Gerichtsmaler Titorelli. Schließlich trifft er in einer Kathedrale einen Priester, der andeutet, dass das Urteil im Prozess offenbar kurz bevorstehe und es schlecht für ihn aussehe. Auch Hastler erscheint in der Kathedrale und erzählt ihm die Türhüterparabel.

Eines Abends wird Josef von zwei Henkern zu einer Grube gebracht, wo sie ihn entkleiden und ihm andeuten, dass er mit einem Messer Suizid begehen solle. Josef lehnt das allerdings ab, woraufhin sich die Henker von ihm entfernen und dann eine Stange Dynamit in die Grube werfen. Josef lacht über seine Henker und nimmt das Stück Dynamit in die Hände, offenbar bereit zu werfen. Eine große Explosion findet statt.