부모님의 파티에서 노래를 불러야 하는 앨리스(Alice: 티나 마조리노 분)는 무대 공포증을 갖고 있는 귀여운 10대 소녀다. 정원에 숨어있던 앨리스는 말하는 흰토끼(The White Rabbit: 리차드 쿰브스 분)를 뒤따라가다가 낯선 방으로 추락하고, 약병에 든 물약을 마시거나 과자를 먹으면서 몸이 거인처럼 커졌다가 아주 작아지는 느낌을 경험한다. 몸이 작아진 앨리스는 하수도에서 헤엄치다가 마우스(Mr. Mouse: 켄 도드 분)를 따라가 지루한 강의를 듣기도 하고, 젖은 옷을 말리기 위해 코커스 경주를 구경하게 된다. 흰 토끼의 집을 찾은 앨리스는 다시 몸이 커져 집 안에 갇히는 신세가 되지만 다시 작아진 후, 쐐기벌레인 캐터필러 소령(Major Caterpillar: 벤 킹슬리 분)을 만나 시 낭송을 한 후 버섯을 먹고 다시 정상으로 돌아온다. 공작부인 집을 방문한 앨리스는 체셔 고양이(Cheshire Cat: 우피 골드버그 분)도 만나고 숲 속에서 다과파티를 하는 해터와 친구들을 만나 노래를 들은 후, 왕궁의 정원에서 툭 하면 목을 베라고 소리치는 신경질적인 여왕(Queen of Hearts/Society Woman: 미란다 리차드슨 분)을 만나고 크로켓 경기에도 참가하게 된다. 그러던 중, 체셔 고양이가 공중에 얼굴만 내밀고 나타나자 여왕과 왕은 혁명의 전조라면서 소란을 피우는데...