Действие разворачивается спустя несколько лет после событий первого фильма «Алиса в Стране чудес». Главная героиня уже взрослая, она успешно управляет торговым домом, который унаследовала от отца, но не теряет связи с магическим миром, куда попала в детстве. Однажды Алиса получает весть, что Безумный Шляпник тяжело болен и его жизнь в опасности.
Тим Бёртон адаптирует знаменитую историю Алисы в Стране чудес, добавляя в неё характерную для себя мрачноватую эстетику и обновлённый сюжет, подходящий для современного зрителя. Главная героиня — уже взрослая девушка, которая на викторианской вечеринке, устроенной в её честь, снова сталкивается с чередой неожиданных событий.