在潮湿闷热的南方小镇，林业大学研究生陈屿为了完成关于次生林生态的课题，回到故乡。他原本平静的田野调查，被一个闯入其观测区域的女孩彻底打乱。女孩叫沈未，自称是山民的女儿，却对山林里每一条隐秘小径、每一种稀有植物如数家珍，行踪飘忽，仿佛林间的雾气。

陈屿的研究因沈未的出现而意外频发，仪器故障、样本丢失，他怀疑这个神秘的女孩在刻意阻挠。一次追踪中，他意外发现沈未并非护林员之女，而是与一桩二十年前震惊全镇的旧案有着千丝万缕的联系。那座被当地人视为禁忌的“小森林”，似乎并非自然形成，而是人为干预与自然力量角力后留下的、充满伤痛记忆的生态谜题。

影片在悬疑与清新的自然风格之间巧妙游走，随着调查深入，陈屿发现自己家族的历史也与这片森林紧密缠绕。他必须在学术伦理、尘封真相与对沈未日益复杂的情感中做出抉择。当一场蓄谋已久的山火作为最终考验降临，两人共同守护的，已不仅是这片充满秘密的绿色生命体。

本片以生态悬疑为类型外壳，内核探讨记忆、疗愈与自然的共生关系。最终，陈屿的论文题目《让我成为你的小森林》，指向了一个超越学术与仇恨的、关于守护与新生的承诺。