Когда старинную детскую больницу готовятся закрыть навсегда, её стены, хранящие десятилетия тишины, начинают откликаться на странные происшествия. Одна из маленьких пациенток, Мэгги, твердо уверена, что на закрытом втором этаже, не использовавшемся уже сорок лет, живёт странная механическая девочка по имени Шарлотта.
Действие фильма разворачивается весной 1938 года, в самый разгар Гражданской войны в Испании. Главная героиня, 12-летняя Кэрол, приезжает со своей матерью из Нью-Йорка в небольшую деревню на севере страны, где живет родня матери. Девочка уже успела привыкнуть к жизни в Америке, сильно привязана к отцу, и переезд для нее становится настоящим шоком: война, строгие местные порядки, незнакомые...