小男孩尼莫每周都会梦见自己去一个叫“梦乡”的神奇地方历险。故事开始于梦乡国王的一道命令，他派信使请小尼莫到梦乡，来做小公主的玩伴。然而旅途并不顺利，当尼莫最终抵达时，已经过去了数个月。
一个长着绿色脸孔的小丑菲利普，千方百计地阻止尼莫去梦乡见公主。经历各种啼笑皆非的恶作剧之后，两人却逐渐成为朋友，后来一个调皮的丛林小子也加入了他们，一起结伴游历梦世界。
尼莫和他的小伙伴们从北极到火星、从水晶迷宫到糖果城堡、从小人国的海滩到雪人国的宫殿……；在路上他们见到了天使、精灵、美人鱼、巨人、恐龙、半人马、独角兽……，经历许许多多不可思议的奇遇。