Sophie, 18 ans, travaille sans relâche dans la boutique de chapelier que tenait son père avant de mourir. Lors de l'une de ses rares sorties en ville, elle fait la connaissance de Hauru un magicien, extrêmement séduisant mais qui n'a pas beaucoup de caractère. Se méprenant sur leur relation, une sorcière jette un épouvantable sort à Sophie et la transforme en vieille femme de 90 ans. Accablée, Sophie s'enfuit et erre dans les terres désolées. Par hasard, elle pénètre dans le Château ambulant de Hauru et cachant sa véritable identité, s'y fait engager comme femme de ménage.
Partie pour déménager avec ses parents, la petite Chihiro échoue dans une ville fantôme peuplée d'anciens dieux et régie par la sorcière Yubaba. Ici, les nouveaux arrivants sont transformés en animaux, afin d'être mangés, ainsi que le lui explique Haku, son énigmatique allié. Pour retarder l'échéance fatidique Chihiro va devoir travailler...