Tüm Sırların Sahibi Kız, mantarın insanları zombiye çevirdiği bir dünyada, bağışıklık taşıyan genç Melanie’nin askeri bir üsten kaçıp hayatta kalma mücadelesini anlatıyor. Melanie, diğer çocuklarla birlikte kapalı bir tesiste tutuluyor ve burada Helen Justineau ile Dr. Caldwell tarafından yakından izleniyor. Üs saldırıya uğrayınca güvenlik çöker ve Melanie, Helen, Dr. Caldwell ile Sgt. Eddie Parks kaçış yolu arıyor. Dışarıda Londra’nın harabeleri arasında ilerlerken, etraflarındaki tehlike her adımda büyüyor. Melanie, bu yeni düzende kendi yerini anlamaya çalışırken, Helen ve Dr. Caldwell onun gerçekten ne olduğunu öğreniyor. Peki, bu yolculuk onların elinde kalan son umudu koruyabilecek mi?