Atormentada por la muerte de su prometido, Florence Cathcart (Rebecca Hall) dedica sus energías a desmontar presuntos fenómenos sobrenaturales sirviéndose de sistemas metódicos y racionales. Cuando uno de los maestros del internado de Rookwood, Robert Mallory (Dominic West), le pide en nombre de la institución que visite el centro en la campiña inglesa para investigar las supuestas apariciones del fantasma de un niño, ella acepta el reto. Una vez allí, empiezan a desvelarse algunos secretos y el misterio que rodea al fantasma parece no ser más que una broma de niños. Sin embargo, cuando Florence está lista para marcharse, vive un escalofriante encuentro que desafía toda explicación racional…