Thésarde trentenaire en anthropologie, Claire (Anne Brochet ; Cyrano de Bergerac) a des parents médiocres et un amant marié. Elle est sujette à des vertiges et des malaises dont les spécialistes ne trouvent pas l'origine. Ce mal étrange l'incite à consulter un énième médecin, le Docteur Fish (Yves Jacques ; La veuve de Saint-Pierre), qui lui prescrit un nouveau traitement. Mais l'état de santé de la jeune femme empire, ce qui conduit le praticien à l'hospitaliser.
A l'hôpital, Claire partage sa chambre avec la jeune Odette (Mathilde Seigner ; Vénus Beauté Institut) et Eléonore (Annie Noël ; J'ai horreur de l'amour), une femme plus âgée. Si Odette apparaît joviale et bavarde, Eléonore reste muette. Inerte, elle semble clouée sur son lit. Pourtant, il lui arrive de se lever et, le temps d'un éclair, d'accomplir des miracles ou de se livrer à des actes cruels et violents.
Claire, qui s'est montrée égocentrique tout au long de sa vie, s'intéresse à Eléonore et à ses pouvoirs occultes. L'ouverture sur autrui la conduit sur le chemin de la guérison. Toutes deux croient à leur insu que l'autre est la "magicienne", que l'autre a percé son mal et connaît les secrets ultimes de sa vie.
Inspiré du troisième chapitre du roman Les yeux bandés de Siri Husvedt, La chambre des magiciennes de Claude Miller (Garde à vue) a d'abord été diffusé sur Arte dans le cadre de la collection Petites Caméras, initiée par Jacques Fansten et Pierre Chevalier, avant de sortir en salles. Cette collection se compose de longs métrages entièrement réalisés avec des caméras numériques amateurs. D'autres cinéastes, comme Jacques Fansten (Sur quel pied danser ?), Jean-Pierre Sinapi (Nationale 7) et Olivier Py (Les yeux fermés), ont accepté d'y participer.