Coraline (e NÃO "Caroline", como ela mesmo diz inflexivelmente) acaba de se mudar para um apartamento num prédio antigo. Seus vizinhos são velhinhos excêntricos e amáveis que não conseguem dizer seu nome do jeito certo, mas encorajam sua curiosidade e seu instinto de exploração.

Em uma tarde chuvosa, consegue abrir uma porta na sala de visitas de casa que sempre estivera trancada e descobre um caminho para um misterioso apartamento "vazio" no quarto andar do prédio. Para sua surpresa, o apartamento não tem nada de desabitado, e ela fica cara a cara com duas criaturas que afirmam ser seus "outros" pais.

Na verdade, aquele parece ser um "outro" completo mundo mágico atrás da porta. Lá, há brinquedos incríveis e vizinhos que nunca falam seu nome errado. Porém a menina logo percebe que aquele mundo é tão mortal quanto encantador e que terá de usar toda a sua inteligência para derrotar seus adversários.