Aan het begin van de 9e eeuw ontvlucht Johanna von Ingelheim (Johanna Wokalek) haar geboortedorp en ontmoet graaf Gerold (David Wenham). Als hij de Noormannen gaat bevechten trekt Johanna naar Rome, waar ze vermomd als man en onder de naam Johannes Anglicus als arts in het pauselijk verblijf gaat werken. Daar verzorgt ze paus Sergius (John Goodman) tot aan zijn dood.
Tot ieders verrassing wordt zij gekozen als zijn opvolger, maar dit hoogste kerkelijke ambt komt onder druk te staan als Gerold opduikt in Rome. Johanna moet kiezen tussen haar liefde voor de Kerk en Gerold. Pope Joan vertelt het bijzondere verhaal van de enige vrouwelijke paus ooit. Een 1200 jaar oud verhaal over geloof, liefde en macht met in het middelpunt één van de opmerkelijkste vrouwen uit de geschiedenis. De vrouw die bekend was als paus Johannes.