Anna non ha un amico al mondo, finché non incontra Marnie tra le dune di sabbia. Ma Marnie non è quello che sembra... Una suggestiva storia con verità da raccontare sull'amicizia, la famiglia e la solitudine. Anna vive con i genitori adottivi, è una disadattata senza amici, sempre in disparte. Poi viene mandata a Norfolk per stare con i vecchi signori Pegg, dove si scatena sulle dune di sabbia e intorno all'acqua. C'è una casa, la Marsh House, che le sembra di riconoscere e presto incontra una strana bambina di nome Marnie, che diventa la prima amica di Anna. Poi un giorno Marnie scompare. Una nuova famiglia, i Lindsay, si trasferisce a Marsh House. Avendo imparato molto da Marnie sull'amicizia, Anna stringe una solida amicizia con i Lindsay e scopre alcune strane verità su Marnie, che non era tutto ciò che sembrava...
Il film è stato l'ultimo lavoro dell'animatrice dello Studio Ghibli Makiko Futaki, morta nel maggio 2016. È stato anche l'ultimo film diretto da Yonebayashi per lo Studio Ghibli prima di lasciare e unirsi allo Studio Ponoc. Il film ha ricevuto recensioni positive da parte della critica, che ne ha lodato l'animazione, la musica, le performance vocali e la storia emozionante. È stato distribuito nei cinema il 19 luglio 2014 e in Blu-ray e DVD in Giappone il 18 marzo 2015. È stato candidato all'Oscar per il miglior film d'animazione all'88ª edizione degli Academy Awards, ma ha perso contro Inside Out.
Anna Sasaki è una ragazzina di 12 anni con scarsa autostima che vive a Sapporo con i genitori adottivi, Yoriko e suo marito. Un giorno Anna ha un attacco d'asma a scuola. Su raccomandazione del medico di mandare Anna in un posto dove l'aria è pulita, i suoi genitori decidono di farle trascorrere le vacanze estive dai parenti di Yoriko, Setsu e Kiyomasa Oiwa, che vivono in una cittadina rurale sul mare situata tra Kushiro e Nemuro.
Anna indaga su una villa abbandonata in una palude salata. La trova familiare ma rimane intrappolata dall'innalzamento della marea finché non viene trovata da Toichi, un vecchio pescatore. Anna vede una ragazza dai capelli biondi nella villa. La notte del festival di Tanabata, incontra la ragazza, Marnie. Le due decidono di mantenere il segreto sui loro incontri. Marnie invita Anna a una festa nella villa, dove vede Marnie ballare con un ragazzo di nome Kazuhiko.
Anna incontra Hisako, una donna anziana che dipinge. Hisako commenta che i disegni di Anna assomigliano a quelli di una ragazza che conosceva da giovane. Una famiglia si trasferisce nella villa. Durante il trasloco, Anna incontra una ragazza di nome Sayaka, che le dà il diario di Marnie che era stato nascosto in un cassetto. Anna dice a Marnie di aver trovato dei documenti che dimostrano che i suoi genitori adottivi sono pagati per prendersi cura di lei. La ragazza ipotizza che facciano finta di amarla solo per i soldi e dice di non riuscire a perdonare la sua famiglia biologica per averla abbandonata ed essere morta. Marnie racconta che i suoi genitori sono sempre in viaggio all'estero e che lei viene lasciata con la sua crudele tata. Le cameriere la maltrattano e minacciano di rinchiuderla nel silo vicino alla villa. Anna conduce Marnie al silo per affrontare la paura di quest'ultimo. Marnie vince la sua paura e Kazuhiko la conforta.
Sayaka trova le pagine mancanti del diario di Marnie, che includono passaggi su Kazuhiko e sul silo. Lei e suo fratello trovano Anna svenuta con la febbre alta. La riportano agli Oiwa, dove Anna affronta Marnie. Marnie le dice che le dispiace di averla abbandonata e che non può più vedere Anna. Quando Anna si riprende, Hisako rivela la storia di Marnie: Marnie ha sposato Kazuhiko e ha avuto una figlia di nome Emily, ma lui è morto per una malattia improvvisa e Marnie si è ricoverata in un sanatorio per affrontare la sua perdita. Senza un'altra famiglia che si occupasse di lei, Emily fu mandata in un collegio. Marnie si riprese, ma Emily, ancora adolescente, era risentita per l'abbandono della madre. In età adulta, Emily scappò di casa ed ebbe una figlia, ma lei e suo marito rimasero uccisi in un incidente stradale. Marnie ha cresciuto la nipote, che è stata data in affidamento dopo la sua morte.
Alla fine dell'estate, Yoriko arriva per riportare Anna a casa ed è felice di vedere che Anna ha fatto nuove amicizie con Hisako, Toichi e Sayaka. Dà ad Anna una fotografia della villa e dice che apparteneva alla nonna di Anna. Quando Anna vede il nome di Marnie scritto sul retro, capisce di essere la figlia di Emily e la nipote di Marnie. Questa rivelazione le fa capire la sua identità. Yoriko dice ad Anna dei pagamenti del governo, ma la rassicura sul fatto che le hanno sempre voluto bene. Per la prima volta, Anna chiama Yoriko sua madre.
Anna saluta i suoi nuovi amici e promette di tornare a trovarli la prossima estate prima di vedere Marnie alla finestra della villa, che la saluta con la mano.