کتاب قلب کوکی درباره لیلی هارتمن دختر نوجوان سیزدهسالهای است که در یک مدرسه شبانهروزی در انگلستانِ عصر ویکتوریا زندگی میکند . او از مدرسهاش متنفر است چون مدرسه میخواهد دختران نوجوان را براساس معیارهای جامعه تربیت کند درحالی که لیلی دلش میخواهد زندگی سرشار از ماجراجویی را تجربه کند ، کتابهای جنایی بخواند و آن طور که دلش میخواهد زندگی کند . پدر لیلی مخترع بزرگی است!. او انواع آدمها و ماشینهای مکانیکی درست میکند که مانند انسانها احساس دارند و حرف میزنند. بااینوجود او خودش را از همه پنهان کرده است. روزی پدر لیلی بر اثر سانحهای ناپدید میشود و زندگی لیلی بعد از آن تغییر میکند. ابتدا از مدرسه اخراج میشود و همراه قیّمش مادام وردیگریس به خانه میرود ولی از آنجا فرار میکند سپس توسط مردانی که چشمانشان نقرهای است تعقیب میشود. در مسیر فرار لیلی با پسر ساعتسازی به نام رابرت و روباه مکانیکی پدرش که مالکین نام دارد مأموریت پیدا میکند که یک جعبه اسرارآمیز را از دست مردان چشم نقرهای در امان نگه دارد. آنها به منزل پرفسور سیلورفیش دوست پدرش پناه میبرند.
لیلی حدس میزند که مهمترین اختراع پدرش در این جعبه قرار دارد. او و رابرت و مالکین نهایت تلاششان را میکنند که جعبه به دست مردان چشم نقرهای نیفتد اما مردان چشم نقرهای جعبه را به دست میآورند و بدینگونه حقیقتی تلخ و عجیب برای لیلی آشکار میشود...