لیلی هارتمن دختر نوجوان سیزده‌ساله‌ای است که در یک مدرسه‌ی شبانه‌روزی در انگلستانِ عصر ویکتوریا زندگی می‌کند. او از مدرسه‌اش متنفر است چون مدرسه می‌خواهد دختران نوجوان را براساس معیارهای جامعه تربیت کند درحالی‌که لیلی دلش می‌خواهد زندگی سرشار از ماجراجویی را تجربه کند، کتابهای جنایی بخواند و آن‌طور 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 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 جعبه‌ی اسرارآمیز را از دست مردان چشم‌نقره‌ای در امان نگه دارد. آن‌ها به منزل پروفسور 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 چشم‌نقره‌ای نیفتد اما مردان چشم‌نقره‌ای جعبه را به دست می‌آورند و بدین‌گونه حقیقتی تلخ و عجیب برای لیلی آشکار می‌شود...
قلب کوکی داستان هیجان‌انگیز، فانتزی، علمی-تخیلی و تاریخی است که بسیار زیبا و دل‌نشین روایت می‌شود. کتاب دنیایی را به تصویر می‌کشد که در آن آدم‌ها، آدم مکانیکی‌ها، ساعت‌ها و کشتی‌های هوایی در کنار هم قرار گرفته‌اند. دنیایی که خیر و شر درمقابل هم قرار دارند و مبارزه‌ای سخت بین آن‌ها در جریان است.
