《爱丽丝梦游仙境》取材自刘易斯·卡洛尔家喻户晓的经典童话故事《爱丽丝漫游奇境记》(1865年)及后来的姐妹篇《爱丽丝镜中奇遇记》(1871年)，蒂姆波顿的新版从某种程度来说实际上是原版故事的续集。
影片讲述了曾经到过仙境的爱丽丝如今已经19岁了，她和母亲参加了一个在维多利亚式庄园里举行的宴会，却发现自己将会在众多傲慢自大的人面前被求婚，于是她跟随一只白色的兔子逃到了一个洞里，进入了仙境，爱丽丝曾经在10年前来过这里，但此刻的她却一点也不记得了，在这里爱丽丝那些可爱的老朋友们重逢了：包括虚张声势的睡鼠，笑嘻嘻的柴郡猫，美丽的白皇后和她可憎的姐姐红桃皇后，还有双胞胎兄弟，毛毛虫，白兔，疯帽子。爱丽丝在奇妙的仙境历险中了解到自己身负的重大使命，那就是带领地下世界的居民们结束红桃皇后的邪恶统治，恢复仙境昔日的荣光。
本片由好莱坞大导演蒂姆·波顿亲手打造，当今最受欢迎的男星——约翰尼·德普主演。影片运用全新的IMAX DMR技术进行制作，将CG动画与真人动作结合生成3D立体画面，完美地还原了故事的瑰丽奇幻色彩。