二战期间，四个小孩子随着父母来到乡下避战。这些乡村住宅古色古香，其中有一个房间里摆着一个大衣柜。一天，几个小孩子玩捉迷藏，露西（乔基·亨莉GeorgieHenley饰）躲进了衣柜里，眼前却意外出现了一个神奇的世界——那里白雪皑皑，荒无人烟。她在雪地上走着走着，遇上了人羊怪物。其他孩子也一一进入这个魔法衣橱。他们得知里面的王国叫纳尼亚，正在被一个邪恶的女巫所统治。女巫想把这几个外来者一网打尽，同时这些孩子得知纳尼亚正在女巫的黑暗统治后，和雄狮亚斯兰并肩作战，帮助纳尼亚开始了复国之举。
第二次世界大战期间的一次空袭后，佩文西家的孩子（彼得、苏珊、埃德蒙、露西）从伦敦疏散到柯克教授的乡间别墅。
在一次捉迷藏游戏中，露西发现了一个衣柜，躲在里面，却发现自己进入了一个神奇的冬季世界。露西发现了一根路灯柱，并遇到了一位名叫图姆努斯先生的农牧神，他邀请她到他家并告诉她她在纳尼亚。图姆纳斯吹奏长笛摇篮曲让露西入睡，当露西醒来时，他解释说白女巫诅咒纳尼亚永远经历冬天，永远不会过圣诞节；遇到的任何人类都会被带到她身边。图姆努斯将露西送回家，她发现几乎没有时间过去，而她的兄弟姐妹由于衣橱的正常状况而不相信她的故事。
露西后来穿过衣柜回来了，埃德蒙也跟着回来。埃德蒙遇见了自称是纳尼亚女王的白女巫。埃德蒙向她讲述了他的兄弟姐妹和图姆努斯，如果他把他的兄弟姐妹带到她的城堡，女巫就会向他提供土耳其软糖和王权。她离开后，埃德蒙和露西重聚。露西通知了彼得和苏珊，但埃德蒙出于恶意撒谎。当彼得和苏珊向柯克教授提出这个问题时，柯克教授认为露西说的是实话。
在不小心打破窗户后逃离管家时，四兄弟躲进衣柜并进入纳尼亚。彼得斥责埃德蒙撒谎，并强迫他向露西道歉。他们发现女巫已经占领了图姆努斯，他们遇到了一对会说话的海狸，他们说阿斯兰计划返回并重新控制纳尼亚，并且有一个预言说如果亚当的两个儿子和夏娃的两个女儿坐在上面凯尔·帕拉维尔登上王座后，女巫的统治将结束。
埃德蒙偷偷去拜访女巫，但女巫对他没有带兄弟姐妹来感到愤怒。女巫派狼去寻找孩子们，埃德蒙被监禁，在那里他遇到了图姆努斯。孩子们和海狸逃脱了，女巫要求埃德蒙透露他们的位置。图姆纳斯保护埃德蒙，但女巫在将图姆纳斯变成石头之前揭露了埃德蒙的背叛。
当彼得、露西、苏珊和海狸们旅行时，他们遇到了圣诞老人，这是女巫力量正在减弱的迹象。他给了他们自卫的工具——露西收到了可以治愈任何伤害的甜酒和一把匕首；苏珊收到了一支神奇的号角、一张弓和一袋箭；彼得收到了剑和盾牌。由于冰雪融化，一行人逃离了毛格林的狼群，到达了阿斯兰的营地，在那里他被发现是一头狮子，并承诺帮助埃德蒙。两只狼伏击了露西和苏珊，但彼得杀死了毛格林；阿斯兰的部队跟随另一只狼来到女巫的营地并营救埃德蒙。
白女巫前往阿斯兰的营地索取埃德蒙，但阿斯兰却秘密地提出了自己的请求。当晚，在露西和苏珊的监视下，白女巫杀死了阿斯兰，然后派出军队屠杀阿斯兰的军队。露西和苏珊发出警告，埃德蒙说服彼得接管指挥权。清晨，两军激烈交锋。阿斯兰复活了，并使用了女巫无法理解的魔法，并带着苏珊和露西前往女巫的城堡，解救了石化的囚犯。埃德蒙在从女巫手中救出彼得时受了致命伤，但援军赶到，阿斯兰杀死了女巫。埃德蒙被露西的亲切药治愈了，佩文西一家被加冕为彼得大帝、温柔的苏珊王后、公正的埃德蒙国王和勇敢的露西王后。
十五年后，佩文西家的孩子们现在已经成年，正在追逐一头白色雄鹿。他们遇到了露西进入纳尼亚时第一次看到的路灯柱。他们穿过衣橱，再次变回孩子。柯克教授找到了它们，并询问它们为什么在衣柜里。彼得说，如果他们告诉他，他也不会相信他们，他回答说：“试试我。”
在片尾彩蛋的场景中，露西试图使用衣柜，但柯克教授告诉她他也尝试过，他们可能会在最意想不到的时候回到纳尼亚。