Gdy Charlotte zachorowała na łamliwość kości, nikt nie potrafił jej pomóc. Jedna kość łamała się za drugą, a lekarze przypatrywali się bezradnie cierpieniu chorego dziecka... Po czterdziestu latach jej historia nieoczekiwanie powraca. Dni prawie stuletniego szpitala Mercy Fall są policzone. Została w nim tylko nieliczna grupka dzieci, ale katastrofa kolejowa sprawia, że szpital musi użyczyć wolnych miejsc dla poszkodowanych. Przewiezienie dzieci musi zatem poczekać kilka dni. Do pomocy przy nich zostaje oddelegowana z Londynu młoda pielęgniarka Amy. Wkrótce okazuje się że Mercy Fall skrywa mroczną tajemnicę. Coś złego i pełnego bólu zamieszkuje opuszczone drugie piętro szpitala. To "mechaniczna dziewczynka".

Szpital dziecięcy "Mercy Falls" ma zostać zamknięty. Jednak wypadek kolejowy sprawia, że szpital musi użyczyć swoich miejsc dla poszkodowanych dzieci. Do pomocy w szpitalu zostaje oddelegowana Amy - młoda pielęgniarka z Londynu. Wkrótce odkrywa, że jej małym pacjentom zagraża wielkie niebezpieczeństwo. Dzieci są zdenerwowane i przerażone czymś nieuchwytnym i niewidzialnym, co nazywają "mechaniczną dziewczynką". Twierdzą, że duch mieszka na 3 piętrze szpitala, które zostało zamknięte ponad 40 lat temu. Amy musi chronić dzieci i odkryć mroczny sekret, bo duch dziewczynki gotowy jest na wszystko, by jak najwięcej dzieci dotrzymało mu towarzystwa...