По пути в новый дом семья Тихиро случайно сворачивает не туда. Их машина оказывается в безлюдном месте, где среди заброшенных строений виднеется загадочный тоннель. Из любопытства родители решают исследовать его, а девочка, испугавшись, нехотя следует за ними.
По ту сторону тоннеля их встречает совсем иной мир — пустынные улочки, пахнущие чем-то жареным и аппетитным. Запах приводит их к огромному залу, ломящемуся от яств. Никого из слуг или хозяев вокруг нет, но еда выглядит свежей и соблазнительной. Родители, не раздумывая, садятся за стол и начинают есть, смеясь и не слушая тревожных предостережений дочери.
Тихиро отходит в сторону, и когда возвращается, видит вместо мамы с папой двух огромных свиней, жадно хрюкающих над опустевшими блюдами. В ужасе она бежит прочь и понимает, что вход в тоннель исчез — вместо него теперь раскинулась широкая река, стремительно наполняющаяся водой. Девочка оказывается в ловушке.
Вскоре появляются странные полупрозрачные фигуры, а затем и сам город оживает, наполняясь невиданными существами. Тихиро узнаёт, что попала в мир духов, а правит здесь суровая колдунья Юбаба, превратившая её родителей в свиней в наказание за воровство еды. Чтобы выжить и спасти их, девочке придётся остаться здесь, работать в гигантской бане Юбабы, принадлежащей ведьме, и не потерять своё имя — иначе она навсегда забудет, кто она и зачем сюда пришла.
В этом полном магии и опасностей месте Тихиро ждёт знакомство с загадочным мальчиком Хаку, встреча с безликими духами, тяжёлый труд и неожиданные союзники. Ей предстоит проявить смекалку, доброту и храбрость, которых, возможно, она сама в себе не подозревала, чтобы найти способ освободить родителей и вернуться домой.