Soeur Gertrude est une femme qui a échappé à la mort grâce à une opération qui lui a supprimé sa tumeur au cerveau. Mais en contrepartie, elle a de fréquents maux de tête qui lui requièrent de fortes doses de morphine, qui vont devenir une addiction, ainsi qu'au sexe. Et peu à peu, elle va être accusée de tuer des patients.
La petite soeur du diable fait partie de ce genre très en vogue dans les années 1970 qui est le film de nonnes, avec tout ce que ça peut comporter de scènes saphiques ou violentes, avec tout de même la surprise de voir Anita Ekberg, qui a joué La dolce vita, dans un tel rôle où son corps est mis en avant, bien qu'elle soit religieuse. Ce qui n'empêcheront pas les hommes de vouloir la croquer à sa guise, pas comme le gateau... Le film repose davantage sur son atmosphère, ainsi que sur quelques scènes fortes, comme la destruction d'un dentier ou le retour d'Ekberg dans la vie civile où elle va coucher avec le premier type venu entre deux étages d'un immeuble, mais ça n'est pas vraiment terrible.
Il y a en plus la surprise de voir Joe Dallesandro qui joue le chirurgien en chef, avec une conviction somme toute limitée, et on a là un tout petit film, qui doit remplir son cahier des charges de cul et de violence, mais c'est bien tout.