East End, Londres, 1957. Sage-femme fraîchement diplômée, la jeune Jenny Lee s'apprête à entrer dans la vie active. Mais en lieu et place de l'hôpital où elle croit avoir été embauchée, c'est un couvent qui l'attend : Nonnatus House. Elle va y découvrir l'âpre réalité d'un quartier défavorisé, mais aussi faire la connaissance de femmes qui sont de véritables héroïnes.
Quand le corps d'un adolescent, Caleb, est retrouvé sous les roues d'un tracteur, ses amis craignent de voir leurs secrets exposés aux yeux de tous. La petite bande travaille dans les étables du village, où sont élevés les meilleurs chevaux. Ruth, une fille du coin qui a intégré la police, mène son enquête. Son affaire se révèle bien plus obscure et complexe qu'elle ne l'imaginait.
Au début du vingtième siècle, le romancier Sir Arthur Conan Doyle et le magicien Harry Houdini s'associent à la police londonienne pour enquêter sur des crimes aux troublants accents surnaturels. Mais leurs divergentes visions du monde vont rapidement venir compliquer leurs enquêtes, ainsi que leur amitié. En effet, le créateur de Sherlock Holmes croit fermement à la possibilité de communiquer avec les défunts, tandis que le célèbre prestidigitateur, lui, ne croit en rien.