Thường xuyên bị lên cơn hen suyễn, cô bé Anna Sasaki ít nói, khó hòa đồng và bị cô lập với bạn bè đồng trang lứa, khiến cha mẹ nuôi của cô vô cùng lo lắng. Theo lời giới thiệu của bác sĩ, Anna được gửi đến vùng nông thôn, với hy vọng rằng không khí trong lành hơn và lối sống thư thái hơn sẽ cải thiện sức khỏe và giúp đầu óc minh mẫn hơn. Dấn thân vào niềm đam mê phác họa, Anna dành những ngày hè của mình để sống với dì và chú tại một thị trấn nhỏ gần biển.
Một ngày nọ, khi đang lang thang bên ngoài, Anna phát hiện ra một dinh thự bỏ hoang có tên là Marsh House. Tuy nhiên, cô sớm phát hiện ra rằng nơi ở không còn trống như vẻ ngoài của nó, tình cờ gặp một cô gái bí ẩn tên là Marnie. Phong thái sôi nổi của Marnie dần bắt đầu lôi Anna ra khỏi vỏ bọc của mình khi cô trở về đêm này qua đêm khác để gặp gỡ người bạn mới của mình. Nhưng có vẻ như còn nhiều điều thú vị về cô gái kỳ lạ này hơn là những gì bạn nhìn thấy khi thời gian của cô ấy ở thị trấn gần kết thúc, Anna bắt đầu khám phá ra sự thật đằng sau những bức tường của Ngôi nhà Marsh.
Omoide no Marnie kể câu chuyện cảm động về hành trình khám phá bản thân và tình bạn của một cô gái trẻ, và mùa hè mà cô sẽ nhớ suốt đời.