События мультфильма разворачиваются вокруг 12-летней Анны, которая из-за своего замкнутого характера и проблем со здоровьем проводит много времени в одиночестве. Анна не общается с одноклассниками и прячется от мира в своём увлечении рисованием. Летом, по совету врачей, Анну отправляют в небольшой городок на острове Хоккайдо, чтобы она могла отдохнуть и поправить здоровье на свежем воздухе. Живя в доме своих родственников, она начинает исследовать местные окрестности, которые постепенно захватывают её воображение.
Во время одной из прогулок Анна замечает большое, но, казалось бы, заброшенное имение на отмели. Это место будоражит её любопытство, и, однажды, под покровом ночи, она решается подойти к нему поближе. Там она встречает загадочную девочку Марни, которая становится для Анны подругой. Марни отличается непосредственностью и добротой, и Анна чувствует, как её сердце начинает согреваться в присутствии этой новой подруги. Они проводят много времени вместе, делясь секретами и мечтами, словно живут в своём собственном мире.
Однако вскоре Анна начинает замечать странности. Марни появляется только в определённое время и при определённых обстоятельствах. Никто из местных жителей не упоминает о ней, и её дом, как утверждают, давно покинут. Это загадочное обстоятельство настораживает Анну, и она решает разгадать тайну своей подруги. В ходе своего расследования Анна узнаёт невероятные вещи о прошлом Марни и её семье, погружаясь в историю, где переплетаются дружба, воспоминания и необъяснимые явления.
Постепенно Анна понимает, что дружба с Марни оказала на неё глубокое влияние, помогая принимать себя и открываться миру. В финале истории выясняется, что их встреча была не случайной, а важной частью пути к принятию и пониманию. Анна возвращается домой изменённой и с новым взглядом на собственную жизнь, готовой к новым шагам и открытиям.