小女孩尼姆(阿比吉尔·布莱斯林饰演)和科学家父亲住在一个荒岛上。那是一个充满神奇和魔幻的小岛，在这里主宰一切的是尼姆的想象力。尼姆在岛上整日和她的动物朋友们为伴四处探险游荡，她张扬的想象力让这里的一切都变得绚丽多彩。除了探险之外，尼姆还有一个最大的爱好那就是看书，尤其是艾利克斯·卢文(杰拉德·巴特勒饰演)的书总是让她爱不释手。而事实上这个岛的存在也正是根据艾利克斯·卢文的故事镜像而来。
一天夜里尼姆的父亲在海里失踪了，为了拯救父亲尼姆给她心目中的英雄艾利克斯·卢文发送了求助邮件。而尼姆不知道的是，艾利克斯·卢文实际上是一个女人，真名叫做亚历山大·卢文(朱迪·福斯特饰演)。亚历山大·卢文有着顽固的广场恐惧症，为此她从来不走出自己的房间，甚至很少打开屋子的前门，每日只是潜伏在屋里一心写作。亚历山大有着十分强大的想象力，她虚构的人物艾利克斯·卢文总是能在她需要的时候冒出来陪她聊天，给她打气。在收到尼姆的邮件后，艾利克斯使出了浑身的解数终于说服了亚历山大走出自己的小屋踏上了前往尼姆岛的旅程。在一段惊心动魄的旅行之后，艾利克斯和亚历山大终于来到了尼姆岛。现在他们必须和尼姆一起去征服这个想象的国度……