Diário do Fogo mostra como Graça (Isabel Teixeira) tem pesadelos constantes com chamas antes de uma tragédia acontecer. Ela mora com a filha, Duda (Juliana Veloso), em uma ocupação urbana dentro de um prédio abandonado. Um incêndio destrói a estrutura e força as duas a irem para a rua. Sem abrigo, a mãe e filha perambulam pela cidade durante a noite em busca de proteção. A caminhada traz luz para segredos sombrios e o dom sobrenatural que ambas compartilham. Além de lidar com as consequências de estarem sem casa, elas são perseguidas pelos vivos e pelos mortos. À mercê de de perigos, transformando a luta diária por sobrevivência em um verdadeiro pesadelo urbano.