Die Titelheldin Alice wird während eines langweiligen Picknicks mit ihrer Schwester Cecila auf ein weißes Kaninchen aufmerksam, dem sie schließlich in dessen Bau folgt. Dabei landet sie in einer traumartigen Unterwelt, die vor Paradoxa und Absurditäten nur so strotzt. Beim Versuch, dem Kaninchen zu folgen, passieren dem Mädchen zahlreiche Missgeschicke. So begegnet sie beispielsweise einer Gruppe winziger Tiere, die in einem Meer von Alices Tränen gestrandet sind. Ferner wird die Protagonistin im Kaninchenbau gefangengenommen und trifft auf einen Säugling, der sich plötzlich in ein Schwein verwandelt. Neben diesen Ereignissen stößt Alice außerdem auf die Cheshire Cat (Grinsekatze), die im Verlauf des Gesprächs mit ihr schließlich verschwindet, bis nur noch ihr Grinsen sichtbar ist. Danach trifft das Mädchen auf eine unendlich lange dauernde Teegesellschaft und wird nachfolgend schließlich zu einem Croquet-Spiel mit vermenschlichten Spielkarten überredet, bevor die Geschichte damit endet, dass der Herz-Bube wegen Diebstahls vor Gericht gestellt wird und Alice unter einem Baum bei ihrer Schwester aufwacht.