Isla de Wight (Gran Bretaña). Tras un siglo de funcionamiento, el hospital infantil de Mercy Falls está a punto de cerrar sus puertas. Amy, una enfermera americana, contratada para cubrir el turno de noche mientras se lleva a cabo la evacuación de los niños a otros centros, detecta algo extraño: los niños están muy asustados y hablan de algo invisible y aterrador: la niña mecánica, y aseguran que vive en una planta del edificio que fue clausurada hace más de cuarenta años. Poco a poco, esa criatura se irá haciendo más evidente y agresiva. Para descubrir la verdad y proteger a los niños, Amy tendrá que enfrentarse a los que no la creen y a los miedos de su propio pasado.