Film NIA diangkat dari kisah nyata peristiwa tragis yang dialami seorang gadis penjual gorengan di Kayu Tanam, Padang Pariaman – Sumatera Barat. Nia Kurnia Sari (Syakira Humaira) adalah gadis 18 tahun yang sholehah, rajin, dan berjuang keras membantu keluarganya dengan berjualan gorengan. Ia menjadi tulang punggung keluarga setelah orang tuanya bercerai. Ibunya, Eli (Helsi Herlinda), menderita penyakit tiroid dan tidak mampu bekerja. Kakaknya, Rini (Eka Maharani), sementara adiknya Mayang (Aisyah) masih kecil dan sangat bergantung pada Nia. Ayah mereka, Asril (Zainal Chaniago), tinggal di Dumai bersama anak lelakinya yang lain. Suatu sore di tengah hujan, saat pulang berjualan, Nia melewati jalan sepi di tepi hutan seperti biasanya. Di tempat itulah, Andri (Qya Ditra) — pemuda pengangguran dan residivis dari kampung sebelah — menyerangnya. Nia dibekap, dibunuh, lalu diperkosa, sebelum jasadnya dikubur di tepi sungai irigasi. Keesokan harinya, warga geger mencari Nia. Makwo (Neno Warisman) bersama warga dan polisi berusaha menemukan keberadaannya. Tiga hari kemudian, jasad Nia akhirnya ditemukan. Andri melarikan diri, sementara keluarga Nia harus menghadapi duka mendalam. Dalam pelariannya, Andri dihantui rasa bersalah, dan di sisi lain, kekasih Nia yang menderita sakit jantung berjuang menerima kenyataan kehilangan gadis yang dicintainya.