Летние каникулы двенадцатилетнего волшебника в доме нелюбящих родственников нарушает появление домового эльфа по имени Добби. Существо умоляет юношу не возвращаться в школу чародейства, предупреждая о смертельной опасности, и, получив отказ, саботирует важный ужин, чтобы мальчика заперли в комнате. Спасение приходит в виде летающей машины, за рулём которой его лучший друг и старшие братья-близнецы. Вскоре выясняется, что путь на платформу девять и три четверти загадочно закрыт, и друзьям приходится добираться до замка по воздуху, что заканчивается жёсткой посадкой в Гремучую иву и поломкой волшебной палочки.
С началом учебного года в коридорах древнего замка начинает звучать голос, который слышит только один ученик. Вслед за этим на стене появляется кровавое предупреждение о том, что Тайная комната открыта, а врагам наследника следует трепетать. Первой жертвой становится кошка завхоза, окаменевшая от ужаса. Легенда гласит, что один из основателей школы, Салазар Слизерин, создал секретное помещение, где спрятал чудовище, способное очистить учебное заведение от тех, кто не обладает чистой магической кровью. Подозрения падают на надменного однокурсника, и троица друзей решает сварить сложное зелье, чтобы проникнуть в его окружение, однако это лишь убеждает их в его непричастности.
Ситуация накаляется, когда в школе начинают находить всё новых окаменевших учеников, а главный герой невольно выдаёт редкую способность понимать язык змей, что вызывает подозрения в его связи с тёмным наследием. В его руки попадает загадочный дневник, принадлежавший когда-то примерному ученику Тому Реддлу. Записи утверждают, что пятьдесят лет назад в трагедии обвинили лесничего Хагрида, которого вскоре забирают в мрачную тюрьму, а директора временно отстраняют от должности. Ключ к разгадке приходит от паука-гиганта из Запретного леса: чудовищем оказывается василиск, гигантская змея, убивающая взглядом, а жертвы выжили лишь потому, что видели её отражение. Вскоре похищают младшую сестру друга, и спасательная экспедиция приводит героев к входу в легендарную комнату, расположенному в заброшенном женском туалете.
В подземелье выясняется, что дневник был орудием манипуляции: юная волшебница стала жертвой чужой воли, а призрачный Том Реддл оказывается молодым воплощением самого тёмного волшебника современности. На помощь приходит феникс, ослепляющий змея, а из волшебной шляпы появляется меч, которым герой убивает монстра, но получает смертельное ранение ядовитым клыком. Только уничтожение дневника тем же клыком заставляет призрака исчезнуть, а слёзы феникса возвращают юношу к жизни. Освободив домового эльфа хитростью, разоблачив самозванца-преподавателя и очистив имя несправедливо обвинённого лесничего, герои завершают год, а все окаменевшие жертвы возвращаются к нормальной жизни.
