Setelah kekasih rahasianya meninggal secara mendadak, Catherine Gehrig, seorang konservator jam di museum London, diberikan tugas khusus untuk merawat dan merakit kembali automaton kompleks dari abad ke-19. Lewat buku harian sang pembuat mesin, Henry Brandling, Catherine menemukan hubungan mendalam antara rasa duka, cinta, dan keajaiban mekanis.