Nepoznati muškarac (T. Stamp) dolazi u Milano i nastani se u bogataškoj vili. Svojom karizmom i moći počinje utjecati na sve članove obitelji: zavodi majku (S. Mangano), pa potom i kćer (A. Wiazemsky), a ni muški članovi obitelji nisu na njega imuni. Uskoro se obitelj nađe na rubu moralne propasti a njezini članovi polako tonu u ludilo. Jedino Emilia (L. Betti), sluškinja, odluči prekinuti takav život i vratiti se u svoje rodno selo. Tamo je proglase sveticom i počinje izvoditi čuda nalik na ona biblijska...
Namjerno artificijelnom glumom, ukočenim kadrovima i simbolikom pustinje, u opreci s urbanim predjelima u kojima se odvija radnja, film donosi autorski svijet. Posebnost "Teoreme" je i u tome što je to prvi redateljev film u kojemu je radio s profesionalnim glumcima, i to slavnim imenima: Silvanom Mangano, Terenceom Stampom i ostalima.