爱丽丝（米娅·华希科沃斯卡 饰）始终被同一个梦魇所困扰，直到她20岁时参加的一场聚会。本认为是一场无聊至极的聚会而已，没想到却是精心策划的求婚仪式。面对养尊处优的公子哥哈米什（里奥·比尔 饰）突如其来的求婚，毫无准备的爱丽丝着实被吓了一跳。爱丽丝被一只身穿马甲的兔子所吸引，在追赶过程中爱丽丝掉入了一个深不见底的树洞里，来到了一个如同仙境般不可思议的“地下世界”。此时，生活在地下世界的善良人们似乎都在盼望着她的到来，可是她却认为这是一场梦，只想快点醒过来回到现实世界。然而，在认识疯疯癫癫的疯帽子（约翰尼·德普 饰）之后，爱丽丝才知道地下世界正处于“红桃皇后”（海伦娜·伯翰·卡特 饰）的血腥统治之下，按照“皇历”的预言，只有她才能帮助“白皇后”（安妮·海瑟薇 饰）战胜“红桃皇后”，让地下世界重归和睦与安宁……