故事講述的是壹個叫愛麗絲的小女孩和姐姐在河邊看書時睡著了，夢中她追逐壹只穿著背心的兔子而掉進了兔子洞，從而來到壹個奇妙的世界。在這個世界裏她時而變大時而變小，以至於有壹次竟掉進了由自己的眼淚匯成的池塘裏；她還遇到了愛說教的公爵夫人、神秘莫測的柴郡貓、神話中的格裏芬和假海龜、總是叫喊著要砍別人頭的撲克牌女王和壹群撲克士兵，參加了壹個瘋狂茶會、壹場古怪的槌球賽和壹場審判，直到最後與女王發生沖突時才醒來，發現自己依然躺在河邊，姐姐正溫柔地拂去落在她臉上的幾片樹葉——在夢裏她把那幾片樹葉當成了撲克牌。
書中充滿了有趣的文字遊戲、雙關語、謎語和巧智、因此有時是難以翻譯的，比如第二章章名裏的“Tale（故事）”因為被愛麗絲聽成同音的“Tail（尾巴）”而鬧出了笑話。由於開始時是壹部給朋友的孩子講的自娛之作，故事裏的很多角色名都影射了作者身邊的人，如第三章裏的渡渡鳥（dodo）是作者自己（因為他有口吃的毛病，聽起來像dodo這個詞）、鴨子（duck）是朋友Duckworth、鸚鵡（Lory）是愛麗絲的姐姐Lorina，小鷹（Eaglet）是愛麗絲的妹妹Edith。