En una pequeña y perdida aldea de Irlanda, conocida por el nombre de Spindlewood. Allí Will Riley, el hijo de la modista del pueblo, ansía conocer algo más allá del pueblo que le vio nacer; mientras que Abraham Reed, el afamado relojero, solo desea recuperar parte de lo que quedó atrás tras la muerte de su hija.

En su duelo, el relojero construye una réplica mecánica de la joven con la esperanza de seguir teniendo algo de ella para siempre, quizá escuchar su voz y tener algo de compañía.
Sin embargo, y para su sorpresa, lo que consigue crear es una criatura con inteligencia propia a quien llama Constance y a quien prohíbe salir de la casa por miedo a lo que los aldeanos puedan tomar la presencia de alguien como ella como algo hostil.

Pero a pesar de las advertencias, conforme va adquiriendo conocimientos, Constance se vuelve más curiosa y deseosa de ver qué hay ahí fuera. Termina saliendo a conocer el pueblo a escondidas y repite las visitas cada semana en día de mercado. Poco a poco se gana la amistad y confianza de la gente con su simpatía y magníficos trabajos de costura, que va regalando.

Desgraciadamente, todo parece terminar cuando un día en el que Abraham no le ha dado cuerda al mecanismo, tras descubrir sus escapadas, ella queda completamente detenida en mitad de la plaza y así queda descubierto el secreto de su existencia. Los prejuicios y el miedo a lo desconocido hacen que la gente la rechace e incluso intenten atentar contra ella movidos por el miedo.

Will, que en aquel tiempo ha conocido y desarrollado sentimientos por la joven autómata, se siente traicionado por no haber conocido su secreto. Solo gracias a la intervención de la buena Amelia, primera amiga de Constance en la aldea, logra entender que su corazón importa más que lo que pueda decir nadie.
Dispuesto a salvarla de los demás, acude a su casa a despedirse, solo para encontrarse con que su madre es una de las instigadoras que quiere terminar con la vida de la muchacha, llegando a amenazar con que la dispararía si él decidía dejarla por ella.
En medio de esa discusión, la pistola se dispara por accidente y Will queda gravemente herido, llegando de esa forma a casa de Abraham para pedirle que les deje huir. Demasiado tarde, pues la herida resulta letal y Constance le ve morir en sus brazos junto a su padre.

La joven no puede soportar la pena y el dolor y decide huir, pero a medio camino es asaltada por una horda de aldeanos que creen que ella es la causante de la muerte de Will. El corazón mecánico de Constance se detiene completamente en ese momento y queda en manos de Abraham descubrir la verdad de lo que ha sucedido e intentar recuperar a los dos jóvenes que merecían tener una vida más allá de lo que sus padres quisieran.

De este modo, construye un nuevo modelo a imagen y semejanza de Will confiando en que se repita el milagro de Constance y poder reparar la conciencia del muchacho, cosa que finalmente logra.
Por desgracia, el mecanismo de la joven parece resistirse a ser reparado por mucho que ambos se esfuercen en intentar despertarla de ese letargo que la ha convertido en una bella escultura.

Han pasado ya unos años y una vez más tratan de conseguir despertarla.
La llave gira y...