庄园的主人克莱文先生在爱妻过世之后，变得阴郁古怪、消沉遁世，掩埋了花园的钥匙，十年不曾允许任何人出人花园，想借此阻断对亡妻的思念。他每次见到长着和妈妈一样漂亮面容的儿子柯林，都会引起更大的悲伤，于是他选择逃避，终年在外漂泊。

霍乱中父母双亡的玛丽一夜之间变成孤儿，被从印度送往英国约克郡克莱文姑父的庄园生活，她从小性情乖戾，这个陌生的环境更使她倍感孤独落寞，她讨厌所有的人，当然也不知道自己被人不喜欢。她在知更鸟的指引下找到了尘封已久的秘密花园的钥匙。秘密花园里一片萧瑟。

孤独的玛丽在女仆玛莎的鼓励下，开始尝试在庄园里寻找自己的乐趣。她认识了性格乖戾但善良的花匠季元本和友好伶俐的知更鸟。在知更鸟的指引下，玛丽找到了开启秘密花园的钥匙，在那里她结识了喜欢和动物交朋友的迪肯。在迪肯的带领下，他们一起在秘密花园里耕种，使花园从此焕发出盎然生机，到处充满了大自然的魔力。

劳动和快乐使面色苍白的玛丽脸上泛起了健康的红润，食量慢慢增加，身体也变胖了，人也变得漂亮起来。更为重要的是，她由霸道孤癖变得随和亲切，忘记了忧愁和痛苦。在好奇心的引领下，玛丽又结识了忧郁悲观的少爷柯林，听着柯林伤心的哭泣，她耐心地宽慰他；面对柯林的粗暴无礼，她暴躁地训斥他，最终以自己的乐观感染了柯林，帮助他战胜了”心魔”，把他带进了生机盎然的秘密花园。沉睡了十年的秘密花园在他们的辛勤劳动下苏醒了，”墙上、地上、树上、摇荡的枝条上、卷须上，已经爬上了小小嫩叶组成的无瑕的绿色面纱，草里，树下，凉亭里的灰色高脚花瓶，这处，那处，到处都是一点一点、一泼一泼的金色、紫色、白色，一棵棵树在他头上捧出团团粉红与雪白，有翅膀扑闪，隐约的甜美笛声，嗡嗡作响。”那里百花盛开，绿草如茵，鸟儿凋啾，空气中弥漫着沁人心脾的芳香，他们在秘密花园里快乐地游戏，健康地成长。

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柯林变成了一个英俊、生气勃勃的高个儿男孩。在欧洲旅行的克莱文先生收到了索尔比夫人写给自己的信，证实了梦中他听到心爱的妻子让自己回到花园的甜美、清澈、快乐、遥远的召唤，最终重返庄园，找到了丢失已久的快乐。柯林也赢得了久违的父爱。