小女孩爱丽丝在追逐一只揣着怀表、会说话的白兔时，不慎掉进了一个兔子洞，从而进入了一个神奇的地下世界。
在这个世界里，她的身体可以变大变小，喝一口水就能缩得如同老鼠大小，吃一块蛋糕又会变成巨人，同一块蘑菇吃右边就变矮，吃左边则又长高。她还遇到了渡渡鸟、蜥蜴比尔、柴郡猫、疯帽匠、三月野兔、睡鼠、素甲鱼、鹰头狮、丑陋的公爵夫人等一大堆人和动物。
爱丽丝帮助兔子寻找丢失的扇子和手套，帮三个园丁躲避红王后的迫害，还在荒诞的法庭上大声抗议国王和王后对好人的诬陷。在这个奇幻疯狂的世界里，只有爱丽丝是清醒的人，她不断探险，同时又不断追问“我是谁”，在探险的同时不断认识自我，不断成长。最后，当爱丽丝成长为一个“大”姑娘的时候，她猛然惊醒，才发现原来这一切都是自己的一个梦境。