Alice (Mia Wasikowska) kembali ke dunia Wonderland karena ia tak mau bertunangan dengan orang yang dipasangkan dengannya. Alice yang kini telah berusia 19 tahun tidak ingat jika ia pernah ke dunia tersebut ketika masih anak-anak.
Di sana, ia kembali bertemu dengan teman-teman masa kecilnya yakni White Rabbit, Tweedledee dan Tweedledum, Dormouse, Caterpillar, Cheshire Cat dan Mad Hatter (Johnny Depp). Dalam petualangannya sekarang, Alice akan melakukan perjalanan di dunia fantasi untuk menemukan takdirnya dan juga mengakhiri rezim pemerintahan Red Queen yang penuh teror.