Sho si trasferisce a casa della prozia e presto scopre la presenza di piccole persone, i Borrower, che vivono lì. Arrietty, una bambina Borrower di 14 anni, cerca di mettersi alla prova aiutando il padre a raccogliere i materiali di cui la sua famiglia ha bisogno nella nuova casa di Sho. Tuttavia, Arrietty e Sho si incontrano, infrangendo la regola secondo cui gli umani non devono sapere dell'esistenza dei Borrower. Mentre la relazione tra Sho e Arrietty si sviluppa, le interferenze umane mettono in pericolo la vita dei Borrower stessi. Arrietty e Sho lavorano insieme per cercare di proteggere il loro stile di vita.
Ghibli ha annunciato il film alla fine del 2009 con Yonebayashi al suo debutto alla regia. Miyazaki ha supervisionato la produzione come progettista in fase di sviluppo. I doppiatori sono stati contattati nell'aprile 2010 e Cécile Corbel ha scritto la colonna sonora e la sigla del film. Questo film segna il debutto cinematografico di Hiromasa Yonebayashi, mentre il doppiaggio britannico segna il debutto cinematografico di Tom Holland.
Il film è uscito in Giappone il 17 luglio 2010. Arrietty ha ricevuto il plauso della critica, che ha lodato l'animazione e la musica. È diventato il film giapponese che ha incassato di più al botteghino giapponese nel 2010 e ha incassato oltre 145 milioni di dollari in tutto il mondo. Il film ha anche vinto il premio Animazione dell'anno alla 34° edizione del Japan Academy Prize. Sono state prodotte due versioni in lingua inglese del film: un doppiaggio britannico rilasciato nel Regno Unito il 29 luglio 2011 da StudioCanal e un doppiaggio americano rilasciato in Nord America il 17 febbraio 2012 da Walt Disney Pictures.
Un ragazzo di nome Shō ricorda la settimana d'estate trascorsa a casa di sua madre con la prozia materna, Sadako, e la domestica, Haru. Quando Shō arriva a casa sua, intravede Arrietty, una ragazza Borrower, che sta tornando a casa sua attraverso un condotto d'aria sotterraneo.
Di notte, il padre di Arrietty, Pod, la accompagna nella sua prima missione "in prestito", per prendere zucchero e carta velina. Dopo aver ottenuto una zolletta di zucchero dalla cucina, i due si recano in una camera da letto in cui entrano attraverso una casa delle bambole. È la camera da letto di Shō, che vede Arrietty mentre cerca di prendere un fazzoletto dal suo tavolo. Spaventata, la ragazza fa cadere la zolletta di zucchero. Shō cerca di confortarla ma Pod e Arrietty se ne vanno.
Il giorno dopo, Shō mette la zolletta di zucchero e un bigliettino accanto alla bocchetta dell'aria. Pod la avverte di non prenderla perché la loro esistenza deve essere tenuta segreta agli umani. Tuttavia, esce di nascosto per andare a trovare Shō nella sua camera da letto. Senza farsi vedere, gli dice di lasciare in pace la sua famiglia, ma presto hanno una conversazione che viene interrotta dal corvo. Il corvo attacca Arrietty ma Shō la salva. Al suo ritorno a casa, Arrietty viene intercettata dal padre. Rendendosi conto di essere stati scoperti, Pod e sua moglie Homily decidono di trasferirsi. Shō apprende da Sadako che alcuni dei suoi antenati avevano notato la presenza dei Borrower in casa e avevano fatto costruire la casa delle bambole per loro. Da allora, i Borrower non sono più stati visti.
Pod torna ferito da una missione di prestito e viene aiutato a tornare a casa da Spiller, un ragazzo sopravvissuto che ha conosciuto. Shō rimuove l'asse del pavimento che nasconde la casa dei Borrower e sostituisce la loro cucina con quella della casa delle bambole per dimostrare che spera che rimangano. Tuttavia, i Borrower si spaventano e accelerano il loro trasferimento. Pod si riprende e Arrietty si congeda da Shō. Shō si scusa per averli costretti a trasferirsi e rivela di avere un problema cardiaco fin dalla nascita e di dover subire un'operazione tra pochi giorni. L'operazione non ha buone probabilità di successo. Shōwell accetta, dicendo che ogni essere vivente muore.
Haru si accorge che le assi del pavimento sono state smosse. Scopre la casa dei Borrower e cattura Homily. Allertata dalle urla della madre, Arrietty va a indagare. Rattristato dalla sua partenza, Shō torna nella sua stanza. Haru lo chiude a chiave e chiama una ditta di disinfestazione per catturare gli altri Borrower vivi. Arrietty chiede aiuto a Shō; i due salvano Homily e lui distrugge ogni traccia della presenza dei Borrower.
Durante la notte, i Borrower vengono avvistati dalla gatta Niya. Niya conduce Shō al "fiume", un piccolo rivolo, dove i Borrower aspettano che Spiller li porti avanti. Shō dà ad Arrietty una zolletta di zucchero e le dice che lei sarà sempre una parte di lui e che il suo coraggio e la lotta per la sopravvivenza dei Borrower gli hanno fatto desiderare di sopravvivere all'operazione. In cambio, Arrietty gli dà il suo fermaglio per capelli, una piccola molletta, come segno di ricordo. I Borrower partono in una teiera galleggiante con Spiller alla ricerca di una nuova casa.
La versione doppiata internazionale Disney contiene un monologo finale in cui Shō afferma di non aver più rivisto Arrietty. Ritorna nella casa un anno dopo, indicando che l'operazione è andata a buon fine. Fortunatamente sente voci di sparizione di oggetti nelle case vicine.