12岁女孩子奥菲丽娅（伊万娜•巴克尔洛 饰）有一个凶暴的法西斯军官继父维达（塞吉•洛佩兹 饰），维达的任务就是镇压反抗者，研究各种刑具来折磨残害被抓来的异见人士，奥菲丽娅每天都目睹让人不愉快的事件。眼看着冷酷的继父和其党羽每日作恶还以此为乐，母亲又身怀六甲患病在床，被孤独感和目睹暴行的痛苦困扰的奥菲丽娅开始沉浸在自己的幻想中聊以自慰。
一天，奥菲丽娅遇到了迷宫的守护者，潘神（道格•琼斯 饰）。潘神告诉她，她其实是奇幻王国失踪的公主，要想恢复身份，必须通过三个危险的考验。

　　蒂亚娜（Tiana）是个从不相信童话的女孩子，具有烹饪天赋的她最大的目标便是开一家属于自己的餐厅，多年来她一直努力赚钱，希望够自己的双手去实现梦想。可是就在她即将攒够钱的那天晚上，她遇到一只自称是王子马文（Naveen）的青蛙，他说自己是被影子人施了魔法并且许诺只要蒂亚娜吻他，那么他就可以帮蒂亚娜实现梦想。可是当蒂亚娜吻完青蛙，青蛙并没有变成马文王子，蒂亚娜却变成了一只青蛙。他们在躲避坏人的追赶时遇到喜欢演奏爵士乐的鳄鱼路易斯和荧火虫雷蒙，他们决定一起去密西西比河河口找女巫妈妈沃提帮忙。邪恶的影子人派出大批的影子杀手已经追上了这一行人，在紧要关头，妈妈沃提出现救了他们并且告诉了他们如果要变会人类，马文就必须去亲吻真正的公主夏洛特。可是此时马文在和蒂亚娜相处的过程中早已经爱上了这个执着的女孩子……

贝儿（艾玛·沃森 Emma Watson 饰）和小镇上的其他女孩不同，是一个热爱阅读和幻想的姑娘，孔武有力英俊强壮的加斯顿（卢克·伊万斯 Luke Evans 饰）发誓要娶贝儿为妻，但贝儿却一眼看穿了他的自私和虚伪，拒不从命。某日，贝儿的父亲莫里斯（凯文·克莱恩 Kevin Kline 饰）迷路误打误撞之下来到了一座荒凉破败的城堡中，那里居住着样貌可怖半人半兽的野兽（丹·史蒂文斯 Dan Stevens 饰）。
因为偷摘了城堡里种植的玫瑰，莫里斯被野兽囚禁了起来，得知此消息的贝儿赶到城堡，要求和父亲作交换。就这样，贝儿开始了和野兽的同居生活。在会说话的茶壶太太（艾玛·汤普森 Emma Thompson 饰）、烛台卢米亚（伊万·麦克格雷格 Ewan McGregor 饰）和时钟葛士华（伊恩·麦克莱恩 Ian McKellen 饰）的照顾和帮助下，贝儿渐渐发现，野兽在丑陋的外表下，隐藏了一颗善良温柔的心。实际上，野兽的真实身份是一位王子，因受到了女巫的诅咒而沦落至此，而贝儿，是解除诅咒最后的，也是唯一的希望。

女巫Gothel（唐纳·墨菲 Donna Murphy 配音）靠着一朵神奇的金色花朵保持青春。王后重病，国王派人找到了这朵金花给王后治病，王后病愈，生下了一个一头金发的小女孩Rapunzel（曼迪·摩尔 Mandy Moore 配音）。女巫失去金花，却发现小公主的金发有 着同样的魔力，因此她偷走Rapunzel，把她关到森林中的一座没有楼梯高塔之上。
十八年后，Rapunzel在女巫的抚养下长成一个拥有长长金发的美人，她越发渴望外面的世界，女巫为了自己青春永驻，想方设法把Rapunzel留在身边。一天，窃贼Flynn（扎克瑞·莱维 Zachary Levi 配音）盗取公主王冠后逃入森林，在好奇心趋势下登上了这座神秘的高塔，误打误撞见到了塔中的长发公主。在Flynn的陪伴下，Rapunzel走下高塔，开始了人生和爱情的大冒险。
本片为迪斯尼公司第50部动画长片，改编自经典格林童话《长发公主》，由迪士尼元老级画师格兰·基恩首次担任动画片导演。