Fatima raconte l’histoire de trois petits bergers, qui affirment avoir vu en 1917 à Fátima, au Portugal, les apparitions mystérieuses d’une « belle dame » finalement identifiée par l’Église comme la Vierge Marie, la mère de Dieu. L’un des principaux messages que les enfants ont reçu est un appel à prier pour la paix, alors que le pays était plongé dans la Première Guerre mondiale. Si leurs témoignages ont été mis en doute, ils ont aussi incité des milliers de pèlerins à venir à Fátima dans l’espoir d’assister à un miracle. Le 13 octobre 1917, ils seront les témoins d’un phénomène céleste appelé le Miracle du soleil, ou la danse du soleil, durant lequel l’astre s’agite et tourne dans le ciel. Un événement resté officiellement inexpliqué et qui pourrait être dû à une conjonction rare d'éléments météorologiques.
Deux autres films ont relatés avant Fatima la même histoire : Le Miracle de Fatima en 1952 et Le 13e jour, en 2009.
La ville de Fatima est devenue aujourd’hui un des lieux de pèlerinage les plus visités par les croyants du monde entier. Habitée par moins de 8 000 habitants, cette ville rurale accueille en moyenne plus de 6 millions de pèlerins par an.