Ellen bor sammen med sin mor og lillebroren Elias. Moren driver en klinik for tilskadekomne flagermus i familiens anneks bagerst i haven, men om vinteren går hun, som flagermusene, i en dyb, uafbrudt dvalelignende tilstand i flere uger. Hun tager på hotel og sover og sover, mens Ellen må tage sig af Elias og passe huset og sørge for, at ingen fra Elias’ børnehave opdager, at de to er overladt til sig selv. Samtidig lider Elias af nogle mystiske anfald, der kommer ofte og er meget voldsomme – og det eneste, der hjælper, er, hvis den sjældne barokflagermus, de har i annekset, sidder på Elias’ pande. Problemet er bare, at barokflagermusen også går i dvale om vinteren, og hvem skal så redde Elias?

En dag opsøger en ukendt pige Ellen og fortæller om en hjemmeside med en brevkasse, hvor man kan spørge om alt muligt vedrørende dyr og natur. Ellen rækker ud for at få svar på, om det virkelig kan passe, at en flagermus kan kurere lillebrorens anfald, men det svar og den hjælp, hun får, er på ingen måde, hvad Ellen havde forventet. 

Flagermusens sang er en på samme tid rørende, sørgmodig og underfundig historie om en helt særlig pige med en helt særlig familie. Om stærke bånd, både mellem mennesker, men i lige så høj grad mellem mennesker og dyr, og om livet, der på én gang kan være både magisk og ubarmhjertigt.