Dans sa nouvelle maison dans l'État de New York, le psychologue veuf David Callaway tente désespérément d'aider sa fille traumatisée, Emily, à gérer la mort récente de sa mère. Mais David et Emily ne tardent pas à être tourmentés par quelqu'un – ou quelque chose – qu'ils surnomment Charlie: un mystérieux "ami" qui pourrait être imaginaire… ou pas.
Pour la petite Emily Callaway (Dakota Fanning), jouer à cache-cache avec son ami imaginaire nommé Charlie n'a plus rien du jeu innocent dont il s'agissait au départ. Elle se retrouve plongée dans une série d'événements cauchemardesques que même son père David (Robert DeNiro) ne peut empêcher. Qui est donc Charlie? David s'interroge. Comment une entité imaginaire pourrait-elle avoir une telle emprise sur sa fille? Se pourrait-il que Charlie soit une présence maléfique bien réelle?