Espagne 1944. Ofelia s’installe avec sa mère dans une garnison dirigée par Vidal, son beau‐père, capitaine autoritaire de l’armée franquiste. À proximité de la grande maison familiale, la jeune fille découvre un étrange labyrinthe gardé par une créature nommée Pan. Le monstre lui révèle qu’elle n’est autre que la princesse d’un royaume enchanté. Afin de découvrir la vérité, Ofelia devra se soumettre à trois épreuves que rien ne l’a préparée à affronter…

En Espagne, durant la guerre civile, Carlos, un garçon de douze ans dont le père est décédé, débarque à Santa Lucia, un établissement catholique pour orphelins. Il est remis au bons soins de Carmen, la directrice, et du professeur Casares. Mais il doit faire face à l'hostilité de ses camarades et de Jacinto, l'homme à tout faire. Par ailleurs, ce lieu hostile dissimule derrière ses murs deux secrets : l'or de la cause républicaine, et le fantôme d'un enfant qui hante le sous-sol. Carlos aperçoit dès la première nuit cet esprit errant et s'efforce de communiquer avec lui par tous les moyens. Le petit orphelin découvre très vite que ce spectre n'est autre que celui de Santi, un ancien pensionnaire de Santa Lucia disparu dans de mystérieuses circonstances.

Sally Hurst (Bailee Madison), une enfant solitaire et renfermée, vient vivre à Rhode Island avec son père Alex (Guy Pearce) et sa nouvelle compagne, Kim (Katie Holmes) dans la demeure du XIXe siècle que ceux-ci ont entrepris de restaurer. En explorant la vaste bâtisse, la petite fille découvre un sous-sol secret, où personne n'a pénétré depuis l'étrange disparition du constructeur de la maison plus d'un siècle auparavant. Sans le vouloir, Sally libère une très ancienne race de créatures de l'ombre qui conspirent pour l'attirer dans les profondeurs insondables de la maison. La petite fille doit absolument convaincre Alex et Kim qu'elle n'a rien imaginé, avant que le mal qui rôde ne s'empare d'eux tous...