Alors qu'ils se rendent dans leur nouvelle maison, la famille de Chihiro Ogino, âgée de 10 ans, tombe par hasard sur un parc d'attractions déserté. Intriguée, la famille explore le parc, sans savoir qu’il est secrètement habité par des esprits qui dorment le jour et apparaissent la nuit. Lorsque la mère et le père de Chihiro mangent dans un restaurant de la rue, des esprits en colère les transforment en cochons. De plus, une vaste mer s’est formée entre le monde des esprits et celui des humains, piégeant Chihiro, la seule humaine, dans le royaume des esprits. Heureusement pour elle, un garçon mystérieux nommé Haku apparaît, affirmant la connaître d’un passé lointain. Sous ses instructions, Chihiro décroche un emploi dans les bains publics où travaille Haku. Avec pour seules armes son courage et l’aide de nouveaux amis, Chihiro se lance dans une quête pour redonner à ses parents leur apparence d’origine et rentrer chez elle.