Dziewięcioletnia Mary Lennox, główna bohaterka powieści, przyjeżdża z Indii, gdzie się urodziła, do Anglii. Jest sierotą, jej rodzice zmarli w Indiach z powodu zarazy. Dziewczynka jest rozpieszczona, skłonna do wybuchów gniewu, samolubna, cierpi z powodu braku rodziców. Jej domem staje się Misselthwaite Manor - posiadłość wuja Archibalda Cravena. Dom jest ogromny i posępny, otoczony ogrodem, którego częścią jest tytułowy ätajemniczy ogródö, gdzie nikt nie ma wstępu. W domu wuja Mary poznaje sympatyczną służącą Martę Sowerby i jej brata Dicka. Udaje się jej znaleźć klucz do zamkniętej części ogrodu i dostać się tam. Odkrywa także innego mieszkańca posępnego domostwa: Colina Cravena (syna wuja Archibalda), który żyje w przekonaniu, że jest śmiertelnie chory. Jego matka zmarła podczas narodzin syna, a ojciec obarczył chłopca winą za śmierć swej żony. Dziecko od najwcześniejszych lat było chorowite, ojciec obawiał się, że i syn może umrzeć. Nie umiał okazać dziecku miłości i to zniechęciło do niego syna. Chłopiec najczęściej przebywa w łóżku i jest przekonany, że jest bardzo chory. Tyranizuje służbę, wszyscy są na jego rozkazy, łatwo wpada w histerię. Pod wpływem Mary, Dicka i wizyt w ogrodzie Colin się zmienia. Nabiera sił, rozkwita, staje się grzeczniejszy, uprzejmy, ćwiczy kondycję, by po powrocie ojca móc pokazać, że nie jest tylko chorym, smutnym dzieckiem, ale zdrowym, ładnym chłopcem. W końcu pan Craven powraca i bardzo się dziwi widząc syna biegnącemu ku niemu (Colin w domu jeździł na wózku). Ojciec nie może poznać własnego syna. Uświadamia sobie wielką miłość do Colina.