Коралина вместе с папой и мамой переезжает в старый трехэтажный дом с соседями. В один из дождливых дней, когда Коралине запретили гулять в саду, она обнаруживает запертую дверь в одной из дальних комнат. Мама открывает запертую дверь, но за ней оказывается только кирпичная стена. Один из соседей Коралины, старик, который живёт на мансарде и дрессирует мышей для мышиного цирка, неожиданно сообщает Коралине, что мыши предупреждают её не открывать дверь. Соседи с первого этажа, бывшие актрисы мисс Спинк и мисс Форсибл, гадают девочке на чаинках и соглашаются, что Коралине грозит страшная опасность. На всякий случай они дают ей амулет, куриный бог.
В один из дней, когда родителей нет дома, Коралина вдруг замечает, что закрытая ранее дверь оказывается открытой. Она проходит через темный коридор и оказывается снова у себя дома, где встречает другую Маму. Другая Мама и другой Папа выглядят так же, как настоящие, но вместо глаз у них пришиты пуговицы. Они говорят Коралине, что любят её, и что они очень рады, что она наконец-то пришла. В этом другом мире всё оказывается лучше, чем в настоящем: другие родители кормят её вкусным обедом, другой папа всегда готов играть с Коралиной, а в её комнате находится ящик с удивительными игрушками.
Коралина решает посетить других соседей и выходит на улицу. Там она встречает Кота, которого уже видела раньше в настоящем мире. Кот заговаривает с ней, говорит, что он не часть этого другого мира и предупреждает Коралину, чтобы она держалась настороже. Коралина всё равно идет к бывшим актрисам и оказывается на захватывающем театральном шоу. Вернувшись, она снова встречает другую Маму. Она ещё раз говорит, как любит Коралину и предлагает ей навсегда остаться в другом мире. Единственное, что для этого нужно сделать — это пришить Коралине пуговицы вместо глаз, уверяя её, что даже не больно. Коралина отказывается и через дверь убегает в свой настоящий дом.
Дома она обнаруживает, что её настоящие родители пропали. Девочка принимает решение вернуться в другой мир, чтобы спасти родителей. Кот советует ей не сдаваться: такие, как другая Мама, любят игры, и любят, когда им бросают вызов. В наказание за дерзость другая Мама отбирает у Коралины единственный ключ от двери и сажает Коралину в темницу, за зеркало. Там Коралина встречает призраки трёх ребят, которые когда-то разрешили ведьме пришить им пуговицы вместо глаз.
Коралина предлагает другой Маме поиграть в игру. Коралина должна будет найти души трёх ребят и своих родителей, которые заключены где-то в доме. Если Коралина выиграет, другая Мама всех отпускает. Если Коралина проиграет, она останется с другой Мамой и разрешит пришить себе пуговицы вместо глаз. Другая Мама соглашается и клянется своей рукой, что не обманет. С помощью амулета Коралина находит цветные мячики — души трёх ребят, спрятанные в разных местах дома. В это время Кот обнаруживает, что все лазейки из другого мира закрылись, поэтому девочка берет Кота с собой к другой Маме. Коралина решает перехитрить ведьму и говорит, что её родители за дверью в настоящий мир. Когда другая Мама открывает дверь ключом, Коралина бросает ей в лицо Кота, хватает ключ и сбегает из другого мира с душами трёх ребят и снежным шаром, в котором спрятаны её родители. Кот сбегает вместе с ней. Они закрывают дверь на ключ. Вернувшись в настоящий дом, она встречает настоящих родителей живыми и невредимыми, а на следующую ночь ей снится сон, в котором души трёх ребят благодарят её и прощаются с ней.
Души детей также говорят, что для Коралины не все еще закончено. Ведь рука, которой поклялась ведьма, тоже появилась в настоящем мире и хочет заполучить ключ, чтобы отпереть ту самую дверь. Рука постоянно следит за Коралиной, и та приводит её к заброшенному колодцу недалеко от дома. Там Коралина накрывает скатертью колодец и кладет на неё ключ, так чтобы завернуть его и бросить в колодец. В это время на Коралину, за ключом прыгает рука другой Мамы и тащит её обратно в дом. Тут из леса выбегает Зак (друг Каролины и внук женщины,у которой в молодости в этом замке пропала сестра) и бьет молотком по руке. Рука ведьмы ломается. Коралина кладет её в мешок,связывает ключом и бросает в колодец. На следующий день Коралина и её родители устраивает вечеринку у себя в саду и зовут всех своих соседей. Когда приходит Зак, Коралина говорит,что ей много чего нужно рассказать его бабушке.