Livet kommer snart att överraskande förändras för 19-åriga Alice Kingsley (Mia Wasikowska). En dag i trädgården följer hon efter en kanin och när han försvinner in i sitt kaninhål tittar Alice in där och faller. Hon faller länge och efter det så är ingenting sig likt. Vad Alice inte vet är att hon varit i Underlandet en gång förut som barn, men hon har inget minne av den händelsen. Vad som helst verkar kunna hända i det fantastiska Underlandet.

Här möter hon nu en uppsjö av annorlunda och speciella invånare, som Hattmakaren (Johnny Depp), Filurkatten (röst: Stephen Fry), den storrökande larven Absalom (röst: Alan Rickman), den obehagliga Vita Drottningen (Anne Hathaway) och hennes ondskefulla äldre syster Hjärter Dam (Helena Bonham Carter), den griniga härskarinnan av Underlandet. Tim Burton regisserar sin egen tolkning som baserar sig på Lewis Carrolls klassiska sagor Alice i Underlandet och Alice i Spegellandet - men filmen berättar en helt ny historia!