Ośmioletnia Alicja (Keira Chansa) i jej psotny brat Piotruś (Jordan A. Nash) spędzają błogie lato na angielskiej wsi. Zachęcani przez rodziców – Jacka i Rose (David Oyelowo i Angelina Jolie) dają upust wyobraźni – organizując herbaciane przyjęcia, walki na drewniane miecze i wymyślone przygody na statkach pirackich. Chwile szczęścia kończą się jednak, gdy ich rodzice popadają w poważne tarapaty. Chcąc pomóc rodzinie, Piotruś i Alicja wyruszają do Londynu, żeby sprzedać drogocenną pamiątkę. Ich wyprawa da początek wielkiej przygodzie, podczas której Alicja odkryje tajemniczą króliczą norę, a Piotruś wkroczy do świata fantazji jako nieustraszony przywódca Zaginionych Chłopców. To co nastąpi później, odmieni losy rodzeństwa i zapisze się w historii na zawsze.