Una ragazzina solitaria e vittima di bullismo, che è vista come un'emarginata e una diversa, nasconde un oscuro segreto: di notte, nella foresta, combatte i giganti.
Barbara Thorson è una giovane adolescente indipendente che vive con il fratello e la solidale sorella maggiore Karen.
Barbara ha creato un mondo fantastico ispirato al suo amore per Dungeons & Dragons e alla carriera dell'ex lanciatore dei Phillies Harry Coveleski. Credendo che dei giganti provenienti da altri mondi stiano per attaccare la sua città natale, Barbara passa le sue giornate a creare armi e trappole per respingere i mostri. In realtà, l'immaginazione di Barbara la separa dai traumi del mondo reale, tra cui il bullismo a scuola e l'affrontare la malattia terminale della madre.
Un giorno, Barbara incontra Sophia, una studentessa di Leeds, in Inghilterra, che esprime il suo interesse per la conoscenza di Barbara, ma quest'ultima rimane inizialmente distaccata. Mentre è a scuola, un confronto tra Barbara e un gruppo di bulli viene interrotto dalla chiamata della psicologa della scuola, la signora Mollé. La stessa Mollé non riesce a comunicare con Barbara perché la ritiene una distrazione dalla sua routine fantastica.
Dopo la scuola, Barbara spiega a Sophia la mitologia dei giganti e le mostra le esche e le trappole che crea per attirare e intrappolare i giganti, presentandole anche un "martello da guerra" magico con la scritta Coveleski che tiene nella sua borsetta. Racconta inoltre a Sophia dei Precursori, apparizioni spettrali che la avvertono quando c'è un gigante nelle vicinanze. Dopo che Barbara viene messa in punizione dal preside per aver insultato un insegnante, porta Sophia con sé a caccia di un gigante, mentre Sophia inizia a dubitare delle affermazioni di Barbara.
Quando la signora Mollé viene a conoscenza dell'interesse di Barbara per il baseball, il suo accenno a questo hobby fa sì che Barbara si perda in brutti ricordi. In stato confusionale, Barbara viene spaventata da Sophia e la colpisce accidentalmente. Nonostante Barbara cerchi di scusarsi, Sophia scappa via sconvolta.
Sophia viene poi avvicinata da Taylor, la leader dei bulli, che le promette di rivelarle un segreto su Barbara se Sophia mostrerà loro alcune delle "cose strane" che fa. Sophia accetta con riluttanza e conduce Taylor e i suoi amici al santuario, dove procedono a smontare molte delle trappole di Barbara. Barbara arriva e, armata di Coveleski, tenta di attaccare Taylor ma l'arma si rivela essere una mascella legata a un bastone. Furiosi, Taylor e i suoi amici picchiano ferocemente Barbara.
Una comprensiva Sophia porta Barbara a casa sua per riprendersi. Barbara si sveglia e si arrabbia molto per essere stata portata al piano di sopra, dicendo a Sophia di allontanarsi lentamente prima che "la cosa" la veda. Purtroppo Sophia si affaccia in una delle stanze e fugge dalla casa. Una Barbara sconfortata si reca a Mollé in cerca di aiuto, ma si sente sempre più a disagio quando le viene presentata la sua famiglia.
Dopo che Barbara ha marinato la scuola per diversi giorni, Sophia e Mollé visitano la sua casa. In cantina, Sophia scopre una registrazione di Barbara e sua madre che raccontano la storia del soprannome di Coveleski "Giant Killer". Sophia trova Barbara e cerca di convincerla che i giganti non esistono, anche se Barbara esclude la questione della salute della madre e non riesce ad ascoltarla. Barbara se ne va infuriata e riceve la visita dei Precursori che la deridono dicendole che è troppo debole per sconfiggere un gigante.
Barbara va ad affrontare il gigante in uno scalo ferroviario abbandonato. Si nasconde tra i treni ma viene braccata dal gigante, che alla fine attiva una stazione di controllo dei treni collegata ai pali elettrici nelle vicinanze che lo fulmina e dà fuoco ad alcuni vagoni. Sophia arriva proprio mentre Barbara se ne sta andando. Il giorno dopo, per vendicarsi del suo bullismo, Barbara umilia Taylor mettendo uno scheletro nel suo armadietto, un atto che preoccupa la signora Mollé e Karen che si mettono alla ricerca di Barbara. Disperata e in preda alla disperazione, Barbara si dirige verso il suo santuario, dove prega per il ritorno di Coveleski.
Mentre una tempesta inaspettata si abbatte sulla città, Mollé affronta Barbara mentre si reca al santuario, dicendole che sua madre desidera ardentemente vederla, ma una Barbara disillusa ignora Mollé. Al suo arrivo, Barbara assiste a una scena di distruzione e Sophia le spiega che Taylor ha distrutto la zona per vendicarsi di ciò che ha fatto Barbara e che ha cercato di fermarla.
All'improvviso, un titano appare dall'acqua. Barbara lo affronta e tira fuori dalla sua borsetta il Coveleski restaurato, rivelando un enorme martello da guerra incandescente. Con esso sconfigge il gigante, alimentata dalla sua rabbia per il fatto che sia venuto per sua madre. Ferito sulla spiaggia, il gigante rivela di essere venuto per Barbara, non per sua madre. Barbara è sbalordita e chiede al titano di "finirlo".
Il gigante la prende e la avvicina alla sua testa, in modo che lei possa colpirlo con Coveleski. Quando il gigante ricade nell'oceano, porta Barbara con sé. Affondando sotto le onde, Barbara sente la voce del gigante che le dice che ogni essere vivente deve morire. Le dice che fuggire dalla morte significa rifiutare la vita e che deve trovare la gioia in ogni momento finché può. Barbara torna a nuotare verso la spiaggia, dove si riunisce a Sophia.
Il giorno dopo, Barbara sale al piano superiore per vedere sua madre, che giace morente nel suo letto. I due si scambiano messaggi sinceri e Barbara si scusa per averla evitata. Dopo le vacanze estive, la madre di Barbara muore, ma Barbara riallaccia i rapporti con Mollé, Karen e Sophia. La prima notte di scuola viene svegliata dal titano, che si trova nell'oceano e la osserva prima di riaddormentarsi.