Chloe Lewis, de siete años, ha pasado toda su vida confinada en una casa abandonada con su padre Henry, que le prohíbe salir bajo la amenaza de ser asesinada por "los hombres malos". A pesar de las advertencias de su padre, Chloe anhela experimentar el mundo fuera de su casa y desea una figura materna en su vida, debido a que nunca conoció a su difunta madre Mary. Para ayudar a Chloe a tener una vida normal, Henry intenta educarla en el comportamiento social general para que algún día pueda hacerse pasar por un miembro de la familia Reed vecina. Chloe observa sucesos extraños en la casa, como que Henry expulsa sangre de sus ojos y una figura femenina parecida a un fantasma en su armario. Con el tiempo, se entera de la existencia de los "anormales", individuos con habilidades sobrehumanas que son perseguidos por la Fuerza de Defensa de los Anormales (ADF) del gobierno y encerrados en una instalación subterránea conocida como Montaña Madoc.

Cuando Chloe consigue salir de la casa, descubre su propio poder anormal de telepatía gracias a la insistencia de un anciano conductor de un camión de helados. El conductor del camión de helados se revela como el abuelo materno de Chloe, Alan, que cree que su hija sigue viva, y Chloe se da cuenta de que el "fantasma" de su armario es en realidad Mary, que está cautiva en la Montaña Madoc. Henry y Alan también se revelan como anormales, identificados por sus ojos sangrantes, y Henry utiliza sus poderes de alteración del tiempo para hacer que sólo pasen unos meses fuera de la casa durante sus siete años con Chloe. Al descubrir que Chloe abandonó la casa y ha estado en contacto con Alan, Henry la lleva a los Reed, sólo para ser rechazada cuando Chloe utiliza sus habilidades en la matriarca de los Reed, Nancy. Nancy se pone en contacto con el ADF para que se ocupe de Chloe y su familia, pero Chloe engaña a los agentes para que crean que los Reed son anormales y matan a Nancy.

Usando sus habilidades telepáticas, Chloe comienza a ayudar a Mary a escapar de la Montaña Madoc, pero se ve obstaculizada por la llegada de la agente del ADF Cecilia Ray a la casa. Cuando Henry y Alan intentan tratar con ella, la agente le revela a Henry que sabe la verdad sobre él y su hija y que se ordenará un ataque con drones sobre la casa si la matan. Ray se ofrece a poner a Chloe bajo el cuidado del gobierno, pero al darse cuenta de que Henry y Alan están dando largas, se produce una refriega que lleva a Ray a matar a Alan y a herir mortalmente a Henry antes de ser asesinada por Chloe. Henry consigue retrasar a los agentes del ADF el tiempo suficiente para que Chloe asegure la huida de Mary, y luego utiliza sus habilidades para manipular el tiempo y sacar a su hija de la casa mientras ésta es destruida por el dron.

Después de que Henry sucumba a sus heridas, Mary llega utilizando sus habilidades de vuelo y mata a los agentes del ADF restantes. Mary promete mantener a Chloe escondida en un nuevo lugar, pero Chloe se niega a seguir escondida, creyendo que nadie puede impedirles vivir donde quieran. Conmovida por la confianza de su hija, Mary acepta y vuela con Chloe.