Vuonna 1947 Mary Lennox löydetään hylättynä kotoaan Brittiläisessä Intiassa, sillä hänen vanhempansa ovat kuolleet koleraan, ja hänet unohdetaan jakomaailman myllerryksessä. Mary lähetetään setänsä, lordi Archibald Cravenin Misselthwaiten kartanoon Englannin Yorkshireen. Hän on epämiellyttävä, epäystävällinen nuori tyttö, joka on joutunut tukahduttamaan omat tunteensa kasvaessaan Rajissa.
Saapumisensa jälkeen hän tapaa rouva Medlockin, tiukan ja päättäväisen naisen, joka on lordi Cravenin taloudenhoitaja. Marya kielletään tutkimasta taloa ja hänet suljetaan öisin huoneeseensa. Siellä hän tapaa Marthan, palvelijan, jota hänen vaatimuksensa häiritsevät.
Mary saa lähteä talosta tutkimaan kartanoa ja läheistä metsää ja törmää kulkukoiraan, jonka hän nimeää Jemimaksi. Myöhemmin samana yönä hän kuulee pieniä huutoja ja valituksia käytävillä ja löytää sieltä vain lordi Cravenin vuodepotilaan pojan, Colin Cravenin.
Seuraavana päivänä Mary tapaa lordi Cravenin työhuoneessaan ja tämä käskee häntä olemaan aiheuttamatta ongelmia. Mary jatkaa tutkimista metsän läpi ja löytää piilotetun puutarhan kiipeämällä seinää pitkin. Myöhemmin kotimatkalla hän huutaa Marthan veljeä Dickonia, joka katoaa nummien sumuun. Myöhemmin hän löytää Jemiman jalan jääneenä ansaan. Hän auttaa Jemimaa ja vapauttaa tämän ansasta, mutta koira karkaa puutarhaan. Niinpä Mary jatkaa tutkimista.
Sitten Robin opastaa Maryn puutarhassa olevalle kivipatsaalle, jonka sisällä on avain puutarhaan. Hän poistuu puutarhasta, kun rouva Medlock kutsuu häntä. Takaisin kartanossa Mary tapaa jälleen Colinin, joka puhuu siitä, että hänellä on kyttyräselkä eikä hän pysty kävelemään. Mary kertoo hänelle kartanon puutarhasta, mutta Colin ei ole kiinnostunut. Myöhemmin nuuskimalla hän löytää huoneen, jossa on kuvia sekä Maryn äidistä että Grace Cravenista, ja hän nappaa matkamuiston, helmikaulakorun.
Seuraavana päivänä Mary palaa puutarhaan ja löytää Dickonin, joka tarjoutuu auttamaan Jemiman parantamisessa. Sitten Mary tuo Colinin pyörätuolissa ensimmäistä kertaa samaan huoneeseen äitinsä kuvien ja mekkojen kanssa. Sekä Mary että Dickon hautovat suunnitelman tuoda Colin puutarhaan toivoen voivansa parantaa hänen liikuntakyvyttömyytensä, mutta palattuaan rouva Medlock asettaa Maryn vastakkain helmikaulakorun varastamisesta, ja häntä rangaistaan kirjoittamalla hänet sisäoppilaitokseen. Myöhemmin huoneeseensa lukittuna Mary löytää keinuhevosesta äitinsä ja tätinsä välisiä kirjeitä. Hän suostuttelee Colinin lukemaan ne, ja kolmikko jatkaa kirjeiden lukemista puutarhassa.
Masentunut ja hajamielinen lordi Craven sytyttää kynttilää sytyttäessään pöydän tuleen. Seuraavana aamuna Mary, Dickon ja Colin ovat puutarhassa, kun he näkevät mustaa savua tulevan talosta. Colin suostuttelee Maryn ja Dickonin juoksemaan tarkistamaan asian. Mary astuu palavaan taloon ja löytää herra Cravenin, joka etsii kuumeisesti poikaansa tulipalosta. Mary yrittää turhaan taivutella miestä pakenemaan, koska hänen poikansa on turvassa ulkona, mutta mies vastustaa, kunnes hänen vaimonsa haamu opastaa heidät turvallisesti ulos palokunnan saapuessa. Levoton lordi Craven ja rouva Medlock menevät Maryn ja Dickonin kanssa Colinin luo salaiseen puutarhaan. Lordi Craven ihailee ihmeissään poikansa liikkuvuutta, kun he elvyttävät suhteensa.
Elokuva päättyy, kun lordi Craven rakentaa kartanon uudelleen ja Mary, Dickon ja Colin pitävät hauskaa salaisessa puutarhassa.