11歲小女孩尼莫（瑪洛·巴克利飾）與父親皮特（凱爾·錢德勒飾）相依為命，生活在與世隔絕的燈塔里。一場突如其來的海嘯奪走了皮特的生命，尼莫被迫離開故地，跟隨父親的弟弟菲利普（克里斯·奧多德飾）前往繁華都市生活。在陌生而優渥的環境中，尼莫始終無法找到歸屬感，直到某天深夜她被會行走的床帶入奇幻夢境世界Slumberland。在象征父親舊居的燈塔幻境中，尼莫遇到了長著角與毛發的怪獸弗利普（杰森·莫瑪飾），對方提出若能找到傳說中的藏寶圖，就能實現她心中最深切的愿望。這場跨越現實與夢境的冒險中，尼莫逐漸學會直面失去親人的痛苦，并在弗利普及夢境伙伴們的幫助下，通過重重考驗接近藏寶圖的核心秘密。影片改編自溫莎·麥凱的經典連環畫《小尼莫夢鄉歷險記》，通過超現實奇觀展現少女的成長蛻變。