אליס מצאה את הכובען המטורף, הארנביב (המכונה גם ארנב ניסן או ארנב האביב) ונמנמן ישנוני בעיצומה של מסיבת תה אבסורדית. הם מספרים לה שאצלם השעה היא תמיד שש, שעת התה. מסביב לשולחן מתנהלת שיחה מוזרה, עד שלבסוף אליס מחליטה לעזוב את המקום, תוך שהיא מכריזה "זוהי מסיבת־התה המטופשת ביותר שהייתי בה בימי!"
אליס הבחינה בדלת על אחד העצים. לאחר שנכנסה דרכה גילתה כי חזרה לאולם בו ביקרה בראשית המסע. הפעם הצליחה לקחת את מפתח הזהב ובאמצעותו לפתוח את הדלת המובילה לגן. התברר לה כי הגן הוא בעצם מגרש הקרוקט של "מלכת הלבבות". כל הדמויות במגרש מלבד אליס מבוססות על קלפי המשחק: הגננים הם העלים (Spades), החיילים הם קלפי התלתן (Clubs, מילה שמשמעותה גם "אלות" בהן אחזו החיילים), אנשי החצר הם קלפי היהלומים (Diamonds; הם קושטו ביהלומים), ובני משפחת המלוכה (כולל המלכה והמלך) הם הלבבות (Hearts).
אליס רוצה להשתתף במשחק הקרוקט, אך מגלה שהמשחק בגרסתו זו מוזר ביותר. ככדורים משמשים קיפודים, המחבטים הם עופות פלמינגו, והשערים הם חיילים. המלכה, מסתבר, כעסנית במיוחד, והיא מצווה ללא הרף על עריפת ראשים. אליס התייאשה מן המשחק, והעדיפה לשוחח עם חתול צ'שייר ועם הדוכסית.
לאחר סיום המשחק, פגשה אליס את הצב־לא־צב העצוב ואת הגריפון. כששיחתה אתם הסתיימה, צפתה במשפט שנערך לנסיך הלבבות (במקור: "knave", נושא כליו של המלך), בחשד שגנב את הלביבות של המלכה. המשפט נוהל על ידי המלך בצורה מגוחכת, ובמהלכו פגשה אליס רבים מהיצורים שנקרו בדרכה. לפתע התחילה לגדול ולגדול, ואיבדה את פחדה מפני היצורים. הגודל העניק לה ביטחון, והיא הרשתה לעצמה הערות תכופות יותר ויותר על חוסר ההיגיון שבמשפט, עד שבסופו של דבר המלכה מצווה "ערפו את ראשה!". אליס הבטוחה בעצמה משיבה: "הרי אתם לא יותר מחפיסת קלפים!". לאחר אמירה זו היא מתעוררת בחיקה של אחותה, ונראה שהמאורעות שקרו לה היו לא יותר מחלום (אף על פי שהדבר מנוסח בצורה מעורפלת, כך שהקורא לא יוכל להיות בטוח שזה אכן חלום). היא סיפרה על חלומה לאחותה הגדולה, וזו עוצמת את עיניה ומדמיינת שגם היא בארץ הפלאות: "וכך היא ישבה לה בעיניים עצומות, מדמה שהיא בארץ הפלאות, אף כי ידעה שעליה רק לפקוח אותן שוב, והכול יחזור למציאות המשמימה".
כתיבת הספר ופרסומו.
על פי עדותם של קרול ושל שאר הנוכחים במעשה, התפתח הספר "הרפתקאות אליס בארץ הפלאות" מסיפור שסיפר קרול לאליס לידל ולאחיותיה, לורינה הבכורה ואדית הצעירה, ב-4 ביולי 1862. לקרול היו ילדות ידידות רבות, אך הקשר שלו עם אליס לידל היה הדוק במיוחד. הסיפור היה כנראה מוצלח יותר משאר הסיפורים שנהג קרול לספר לבנות לידל, ואליס ביקשה שיועלה על הכתב. לימים סיפר קרול כי היה זה "ניסיון נואש ליצור סיפור אגדה חדש, וכך שלחתי את הגיבורה שלי במורד המחילה, בלי לדעת כלל מה יתרחש בהמשך". הסיפור, שנקרא אז "הרפתקאות אליס מתחת לאדמה" הוענק לה כמתנת חג המולד, עם איורים מקוריים של קרול.
הטיול לתמזה, שבו נולד הספר, לא היה אירוע יוצא דופן. קרול עצמו לא ייחס לסיפור חשיבות רבה כלל וכלל, וביומנו, מקור מרכזי מאוד לאירועי אותו יום, הוזכר הדבר רק כעבור 10 חודשים. יש חוקרים המטילים ספק בתיאור זה, בין השאר בשל הסתירה בין עדויותיהם של המשתתפים על כך שזה היה יום חם לבין דיווחי מזג האוויר הרשמיים באוקספורד שעל פיהם היה זה יום גשום וקר.
הנרי קינגסלי, ידידו של קרול, נתקל בספר ולחץ על קרול להוציאו לאור. לאחר שנעתר לבקשה, ערך קרול שינויים רבים בטקסט - הוא הוסיף רעיונות רבים (בהם מסיבת התה), הרחיב רעיונות קיימים, ובמקום איוריו החובבניים שולבו בספר ציורים של המאייר המקצועי ג'ון טניאל, שהתפרסם באותה תקופה בעבודתו עבור השבועון "פאנץ'". הוא גם שינה את שמו של הספר ל"הרפתקאות אליס בארץ הפלאות" כיוון ש"הרפתקאות אליס מתחת לאדמה" נשמע לו כמו שם של "ספר לימוד על מכרות".
ב-4 ביולי 1865, יום השנה השלישי לאותו שיט, יצאה לאור המהדורה הראשונה של אליס בארץ הפלאות, ובה 2,000 עותקים. קרול וטניאל סברו שההדפסה הייתה פגומה ולכן השמידו את העותקים האלו. קרול נאלץ לספוג את עלות התיקון. הוא קיווה שכל 2,000 העותקים החדשים יימכרו ובכך יכסו את ההשקעה (ביחד עם ההכנסה ממכירת העותקים הקודמים כנייר למיחזור), ולא יותר: "כל מכירה מעבר לזה תהיה רווח, אבל תקוותי לכך שזה יקרה היא קלושה".
קרול עשה מאמץ רב כדי לפרסם את הספר. הוא שלח שבעים עותקים של הספר לביקורת, וקיווה שאמנים ידועים יביעו עניין בספר ובכך יגבירו את מכירתו. באותה תקופה היה דווקא טניאל מוכר יותר לקהל הקוראים, בזכות איוריו ב"פאנץ'", אך כיום התהפכו היוצרות וטניאל מוכר כמעט אך ורק בזכות הספר. למרות ההערכות הפסימיות זכה הספר להצלחה מיד עם צאתו לאור, וכבר בשנתיים הראשונות לפרסומו נמכרו 13,000 עותקים שלו.
המקורות לדמויות.
אליס לידל ויחסיה עם קרול.
דמותה של אליס מבוססת באופן רופף על אליס לידל, ילדה שהייתה מיודדת עם קרול. לידל נולדה ב-4 במאי 1852, בת להנרי ג'ורג' לידל (שבאותה תקופה היה הדיקן בקולג' בו לימד קרול) ואשתו לורינה האנה. יחסיה עם קרול היו מורכבים ביותר וזכו לאינספור פרשנויות וניתוחים. לפי השערה רווחת היה קרול מאוהב באליס לידל; השערה זו מקובלת על רבים מהחוקרים, אך לא על כולם (יש הסבורים כי קשריו של קרול עם בנות לידל היו קשורים דווקא ברומן עם אמן, אך השערה זו מקובלת פחות). עם זאת, ברור שהקשר היה הדוק והשפיע לעומק על שניהם, וברור שניתק בצורה פתאומית וכמעט לחלוטין ביוני 1863. היה זה אחד הקשרים הבולטים מבין אלה שקשר קרול עם ילדות, והוא תיאר אותה כ"ילדה-ידידה האידיאלית".
כדי להבין את הקשר של קרול עם אליס יש לבחון את קשריו עם ילדות ידידות אחרות, ולקרול היו רבות כאלו. קשריו עם ילדים ממין זכר היו קרים בהרבה, משום שלא התאימו בעיניו לאידיאל היופי שהעריץ כל כך אצל ילדות, וכן משום שלא העריך את אופיים; את גישתו ביטא היטב כשאמר "אני מחבב ילדים, מלבד בנים" (מרטין גרדנר העריך ב"אליס המוערת" שיש קשר בין איבתו זו לבנים זכרים להפיכתו של תינוק הדוכסית לחזיר). הערצתו של קרול לאידיאל היופי הנשי של ילדות קטנות דווקא, הערצה שבאה לידי ביטוי גם בצילומי עירום של ילדות (בהן אליס), העלו טענות שייחסו לקרול פדופיליה, והמשיכה שלו לאליס נתפסה כדוגמה לכך.
קרול הכיר את אליס מאז שהייתה בת ארבע. החל מאותו זמן היה הקשר בינו לבין אחיותיה לורינה (הבכורה) ואדית (צעירה מאליס) קרוב מאוד, והוא צילם אותן פעמים רבות. הטיול שבו הומצא הסיפור היה אחד מני רבים שערך קרול עם בנות המשפחה. בין אותו טיול לבין הוצאתו לאור של הספר חלה התקררות פתאומית ביחסים בין קרול לבין בני משפחת לידל; כשאליס הייתה כבת 11, ביוני 1863, נראה שקרול כמעט ולא התראה אתם. מרבית החוקרים מאמינים שמקור הנתק הוא בכך שקרול ביקש את ידה של אליס מהוריה אך נדחה. פער של 20 שנים בין בעל לאשתו היה מקובל באותה תקופה, וגיל הנישואים המזערי לבנות היה 12 שנים (אליס הייתה בת 11, וייתכן שקרול התכוון לכך שהנישואים יתבצעו רק כשאליס תגיע לפרקה). קרול היה אדם מוזר למדי והכנסתו לא הייתה גבוהה, וייתכן שזה מה שמנע את נישואיהם. השערה אחרת גורסת שלא אליס היא שעניינה אותו, אלא אחותה הגדולה, לורינה, מה שגרם לנתק בין קרול למשפחת לידל.
השאלה העולה היא - מה היה הקשר בין דמותה של לידל לזו של אליס בספר? אמנם הדגם החיצוני של טניאל לאליס היה, אם בכלל, מרי הילטון בדקוק (ילדה-ידידה אחרת של קרול), אך אופיין של שתי האליסות היה דומה במידה זו או אחרת. שתיהן היו מעט רגזניות, בטוחות בעצמן ובעלות דמיון מפותח. אירועים רבים בספר, ורבים עוד יותר ב"מתחת לאדמה" (הגרסה המקורית שהעניק קרול ללידל), מבוססים על מקרים אמיתיים שקרו ביניהם, אולם החפיפה בין הדמויות חלקית בלבד.
דמויות המשנה.
דמויות המשנה ב"אליס" אינן ישויות ערטילאיות פרי דמיונו של קרול, אלא מבוססות ברובן הגדול על אנשים, ביטויים או מושגים מהתקופה הוויקטוריאנית.
רבות מהדמויות בספר הן למעשה הצגה מילולית של ניבים ומונחים שונים מתקופתו של קרול. דמותו של הכובען המטורף (Hatter) נגזרת מהביטוי "מטורף כמו כובען", שמקורו הוא ההרעלה לה גרמה הכספית ששימשה לעיבוד לבד ושאחד מתסמיניה הוא שגעון. סיפורו של הארנביב (הלחם בסיסים של ארנב ואביב; במקור March Hare, ארנב מרץ) קשור גם הוא לביטוי דומה, "משוגע כמו ארנב מרץ" - על פי האמונה העממית עונת הייחום של הארנבים הזכרים היא במרץ. השותף השלישי במסיבת התה, הנמנמן, היה ישנוני במיוחד, ואכן לנמנמנים יש תרדמת חורף ארוכה במיוחד שאצל מינים מסוימים מגיעה לשבעה חודשים.
דמותו של חתול צ'שייר מבוססת גם היא על ביטוי נפוץ מאותה תקופה: "לחייך כמו חתול צ'שייר" ("to grin like a Cheshire cat"). מקורו של הביטוי לא ברור, ויש לגביו שתי סברות מקובלות: האחת קשורה לצייר שלטים מצ'שייר, עיר הולדתו של קרול, שצייר אריות מחייכים על פונדקים באזור; והשנייה לגבינות צ'שייר, שבעבר עוצבו בדמות חתול מחייך.
דמויותיהם של הארנביב ושל חתול צ'שייר מופיעות בספר ילדים פופולרי מאותה תקופה, "ילדי המים" מאת צ'ארלס קינגסלי. הספר התפרסם באנגליה בחלקים במגזין מקמילנ'ס בשנים 1862–1863, השנים שבהן עיבד קרול את ספרו. הספר היה מוכר מאוד, וסביר להניח שקרול קרא אותו. בפרק השלישי של ילדי המים נכתב על לוטרה מרושעת אחת שחייכה כמו חתול צ'שייר ("grinning like a Cheshire cat"), ובפרק החמישי מסופר על אדם שהיה משוגע כמו ארנב האביב ("as mad as a March hare").