Cha ma kể về cô sinh viên Vân Nhi (Ngọc Duyên) được thuê làm bảo mẫu tại nhà riêng cho con gái Kitty (bé Chiêu Nghi) của bà chủ giàu có tên Thanh (Phương Anh Đào). Vân Nhi được đề nghị chuyển đến sống tại căn biêt thự để tiện chăm Kitty trong khi Thanh đi công tác.
Vân Nhi rất hào hứng với cuộc sống mới trong ngôi nhà sang trọng. Nhưng trong những ngày tại biệt thự, cô đối mặt với sự khiếp sợ vì những hiện tượng rùng rợn khó lý giải vào ban đêm. Mỗi đêm, tiếng hát ru bí ẩn của "cha ma" luôn vang lên và được bé Kitty khẳng định là "ba về ru con ngủ".
Vân Nhi lại có mối quan hệ thân thiết với người thầy dạy nhạc (Đan Trường) ở trường đại học. Nhân vật này không được tiết lộ tên nên càng làm tăng vẻ bí ẩn: liệu anh có liên quan gì đến câu chuyện "cha ma" trong ngôi nhà kia?