ในภาคนี้, Alice Kingsleigh (รับบทโดย Mia Wasikowska) กลับมายัง Underland หรือ Wonderland เพื่อช่วย Mad Hatter (รับบทโดย Johnny Depp) ที่อยู่ในภาวะเศร้าโศกและต้องเผชิญกับความมืดมนในอดีตของเขา Alice ต้องการช่วยให้ Hatter คืนความสุขและความมั่นใจในตัวเอง
ในการผจญภัยนี้, Alice ต้องเดินทางผ่าน กระจก ที่เป็นทางเข้าสู่โลกที่แตกต่าง ซึ่งเธอได้พบกับตัวละครเก่า ๆ เช่น Cheshire Cat และ Red Queen (รับบทโดย Helena Bonham Carter) ที่กลับมามีบทบาทสำคัญในเรื่อง
Alice ยังต้องเผชิญหน้ากับ Time (รับบทโดย Sacha Baron Cohen), ตัวละครที่ควบคุมเวลาและมีแผนการที่น่าสงสัยในการเปลี่ยนแปลงอดีต โดย Alice ต้องทำทุกวิถีทางเพื่อหยุดยั้ง Time และช่วย Hatter ในการกลับไปสู่ความสุข
