Историята е разказана Пол Манинг, млад мъж, току-що започнал работа под ръководството на харизматичния Едуард Ходлсуорт, инженер, отговорен за прокарването на железопътна линия в провинцията. Тук Пол се сближава със свои роднини по майчина линия, семейството на господин Холман, пастор и фермер с буден ум и жив интерес към всички видове знания. Неговата дъщеря Филис Холман е тиха, резервирана, но добре образована и изключително любознателна девойка, която се сблъсква със смущаващите чувства, съпровождащи съзряването ѝ. Макар между двамата да има и напрегнати моменти, тя и Пол постепенно се сприятеляват. Младежът запознава семейството с чаровния и образован господин Холдсуорт, без да може да предвиди последствията и без да подозира как това познанство завинаги ще промени досега малкия и еднообразен свят на Филис…
Романът „Братовчедката Филис“ е хвален от критиците заради сюжета, който се развива без излишни отклонения и усложнения, но докосва сърцето чрез истинските и неподправени чувства, които представя. Освен че разгръща трогателна любовна история, книгата изследва темите, вълнуващи Гаскел в романите ѝ „Север и Юг“ и „Кранфорд“ – как социалните промени, настъпващи в нейното съвремие, променят живота в малките провинциални английски общности.