Filmen begynner i en park i England, med at en kanin løper forbi den halvt slumrende jenta Alice - som sitter sammen med katten sin Dinah. Kaninen peker urolig på klokken sin, og forsvinner ned i et hull i bakken. Alice forstår at det haster, og kryper nysgjerrig ned i hullet hvor kaninen forsvant. Der nede oppdager hun en eventyr-verden som heter Wonderland, helt ulik hennes egen verden. Der oppdager hun en liten dør, hvis håndtak anbefaler å drikke fra en flaske på et bord i nærheten. Alice drikker fra flasken, og krymper til passe høyde. Men hun glemmer nøkkelen på bordet. Hun spiser deretter fra en kake, som får henne til å vokse seg alt for stor. Opprørt over disse forandringene begynner hun å gråte, og dette oversvømmer snart værelset hun sitter i med tårer. Hun tar en slurk til fra en flaske for å krympe igjen, og fortsetter å følge etter kaninen.