克拉拉（麦肯芝·弗依MackenzieFoy饰）的母亲在她很小的时候就离开了她，留给女儿的唯一一样东西是装有无价之宝的盒子。德罗赛尔梅耶（摩根·弗里曼MorganFreeman饰）是克拉拉的教父，在他举办的一场聚会上，一根神秘的金线指引着克拉拉找到了可以打开盒子的钥匙，然而，克拉拉却因此而被传送到了一个神秘的平行世界之中。这是一个克拉拉的母亲一手打造的魔法世界，四位国王分别掌管着他们的国度，而克拉拉梦寐以求的钥匙，就掌握在其中最邪恶的一位——姜母女王（海伦·米伦HelenMirren饰）的手上，她的存在让这个本来和平繁盛的世界逐渐走向分崩离析。克拉拉必须和她在这里结识的善良朋友们合作，夺回钥匙，粉碎姜母女王的统治和野心。
在维多利亚时代的伦敦，圣诞节前夕，本杰明·斯塔尔鲍姆给了他的孩子们路易丝、克拉拉和弗里茨他的妻子玛丽在去世前为他们准备的礼物。克拉拉收到一个她无法打开的蛋形盒子，并附有一张纸条，上面写着“你需要的一切都在里面”。全家去参加由孩子们的教父、熟练工程师德罗塞尔迈耶主持的圣诞夜派对。克拉拉询问德罗塞尔梅尔如何解锁她的蛋。他透露，他在玛丽年轻时为她做了鸡蛋。
本杰明因克拉拉拒绝与他跳舞而生气，他们互相侮辱。克拉拉找到了一根写有她名字的绳子，象征着她的礼物，并跟随它进入平行世界的森林，在那里她看到了一把钥匙。在她抓住它之前，一只老鼠抢走了它并穿过了一条结冰的河流。胡桃夹子菲利普·霍夫曼船长带领克拉拉过桥进入第四王国，他们险些逃脱了老鼠王和第四王国摄政王姜母的追捕。菲利普船长将克拉拉带到宫殿，在那里她遇到了各个国家的摄政者：糖果之国的糖梅仙子；雪花之国的颤栗，花之国的霍桑。他们告诉克拉拉，他们正在与娱乐之地交战，他们称之为“第四王国”。
糖梅仙子解释说，玛丽在年轻时创造了这个世界，并用一台可以将玩具变成真人的机器为每个人赋予了动画效果。糖梅说这台机器可以用来保卫三个领域免受姜妈妈的侵害，但它需要一把与克拉拉的蛋相匹配的钥匙。潜入第四界，克拉拉和菲利普从姜妈妈那里偷回了钥匙（无视她警告糖梅对他们撒谎），但克拉拉失望地发现鸡蛋只是一个音乐盒。
糖梅用机器复活了玩具士兵，并命令他们攻击第四王国。然后她透露，她对金杰妈妈撒了谎，金杰妈妈拒绝了糖梅接管所有四个领域的计划，以报复她被玛丽遗弃的行为，并且该机器也可以将这个世界的人们重新变成玩具。她囚禁了克拉拉、菲利普船长和男性摄政王，导致克拉拉自责。
克拉拉再次打开她的蛋形音乐盒，发现了一面镜子，这表明她所需要的只是她自己。她和其他囚犯逃脱了。金杰妈妈的一只老鼠带克拉拉进入机舱，菲利普船长说服金杰妈妈帮助推翻糖梅。克拉拉在金杰妈妈的帮助下击退了士兵，同时关闭了机器。糖梅试图将姜妈妈变回玩具，但克拉拉对引擎进行了修补，使其在启动时瞄准糖梅，将她变回瓷娃娃，并使她的整个军队失去生命。
感谢您恢复了诸国度之间的和平并摧毁了糖梅，克拉拉承诺将来还会来拜访。与菲利普船长告别后，她回到了伦敦，离开后时间还没有过去。她和本杰明互相道歉，她最终决定与他跳舞。他接受了，克拉拉打开了她的音乐盒。本杰明透露，这首音乐是他和玛丽跳舞的第一首歌。他们在舞厅里跳舞通宵达旦。