Olive est une petite fille de 11 ans qui emménage dans une grande maison isolée, pleine d’objets bizarres et de peintures étranges. Ses parents mathématiciens sont absorbés par leur métier et entretiennent des relations distanciées avec leur fille, qui a peur de leur déplaire.

Seule dans la journée, Olive comble sa solitude en visitant les pièces, explorant les recoins sombres de cette ancienne demeure très spéciale. Elle a l’impression d’être constamment épiée, fait la connaissance de chats mystérieux qui parlent, et découvre des choses inattendues. En examinant les tableaux accrochés au mur, elle voit des détails bouger à l’intérieur.

Et puis un jour, en fouillant dans les tiroirs, elle trouve une paire de lunettes qui va lui permettre d’entrer dans les peintures ! Mais y rester trop longtemps ou perdre ses lunettes, c’est risquer de rester enfermée dans ce monde insolite. Olive va alors être entrainée dans une aventure rocambolesque et fantastique, nouer des amitiés et prendre confiance en elle.