Тіхіро та її батьки переїжджають до нового міста. Коли до місця призначення залишається зовсім небагато, дорослі вирішують скоротити шлях, проїхавши через ліс, але гублять дорогу. У пошуках шляху сім'я проходить через тунель і опиняється в дивовижному покинутому місті, в якому повно смачної їжі. З жадібністю батьки накидаються на ласощі, хоча Тіхіро просить їх скоріше повернутися назад. З жахом вона бачить, як її батьки перетворюються на свиней, а тунель - на широку річку. Дівчинка опиняється сама в зачарованій країні, повній привидів і чудовиськ. На допомогу Тіхіро приходить хлопчик Хаку. Він таємно проводить її в будинок чаклунки Юбаби, яка тримає банний заклад. Виявляється, привиди люблять ходити в лазню! У цьому дивному місці Тіхіро зустрічає безліч дивовижних створінь, наприклад, шестирукого дідуся Камазі, який топить піч для лазні.
Чаклунка Юбаба дає Тіхіро притулок і роботу, але забирає її ім'я і дає нове - Сен. Разом з іншою служницею на ім'я Лін Тіхіро-Сен обслуговує страшних привидів і вчиться знаходити спільну мову з найстрашнішими монстрами. Сен дізнається, що її друг Хаку насправді дракон, якого тримає під своїм контролем норовлива Юбаба. Дівчинка згадує, що Хаку - дух води, який врятував її, коли вона впала в річку. Цей спогад допомагає Хаку позбутися чар Юбаби. Залишилося тільки звільнити батьків Тіхіро. Юбаба дає дівчинці останнє завдання...
На шляху зі звичної реальності у фантастичний світ і назад Тіхіро сильно змінюється: з розпещеної дитини вона перетворюється на працьовиту, відповідальну, доброзичливу дівчинку. Вона дізнається ціну відданості, дружби і переживає перше кохання.