La vida de Sara (Cameron Diaz) y Brian Fitzgerald (Jason Patric) cambia radicalmente cuando a su hija Kate (Vassilieva), de sólo dos años, le diagnostican una leucemia. Inmediatamente, Sara abandona su carrera de abogado para dedicarse por entero al cuidado de su hija. Su única esperanza para salvarla es tener otro hijo. La ingeniería genética es un campo que plantea aún cuestiones morales muy espinosas, pero para los Fitzgerald es la única opción. Así es cómo nace Anne (Breslin), y entre ella y Kate se establece una relación mucho más profunda de lo normal, sobre todo porque ambas tendrán que someterse a diversos tratamientos médicos y compartirán largas estancias en el hospital.