Bastian, un ragazzino riservato e segnatore, ama i racconti d’avventura. Un giorno, mentre va a scuola, s’imbatte in tre bulli che iniziano a rincorrerlo, rifugiatosi in una vecchia libreria, approfittando di un attimo di distrazione del titolare, ruba un libro e scappa via. Il proprietario non lo insegue e lo guarda allontanarsi sorridendo. Il libro rubato è La storia Infinita.

Arrivato a scuola, Bastian scopre che i suoi compagni sono già impegnati con un compito in classe, e decide di nascondersi nella soffitta della scuola, dove inizia a leggere avidamente il libro.

La storia è ambientata nel regno di Fantàsia minacciato dal Nulla, un’oscura entità che ne sta distruggendo le terre. L’Infanta Imperatrice, sovrana del regno, è malata e solo un eroe può salvarla da morte certa. A farsi avanti è il giovane Atreyu, a cui viene affidato il simbolo dell’Imperatrice, l’Auryn.

Atreyu parte insieme al suo cavallo Artax per compiere la missione affidatagli, ma è braccato da Gmork, un Lupo nero enorme, manifestazione del Nulla. Giunto alle Paludi della tristezza Artax muore venendo inghiottito dalle sabbie mobili della palude. Disperato per il decesso del suo amico, Atreyu vaga alla ricerca di Morla l’essere millenario, una gigantesca tartaruga che lo indirizza alla volta dell’Oracolo del Sud. Atreyu, stanco e sconsolato, sta per essere raggiunto da Gmork, quando viene tratto in salvo da un gigantesco drago bianco.

Si risveglia tra le zampe di Falkor, il fortuna drago, e viene accolto dalla coppia di gnomi Engywook e Urgl. Scopre di essere in prossimità dell’Oracolo, ma per giungere al suo cospetto deve prima superare alcune prove. La prima è la porta delle Sfingi, il cui sguardo incenerisce gli eroi il cui cuore non è puro abbastanza. La seconda porta è lo specchio dell’anima: qui Atreyu vede riflesso un ragazzino intento a leggere un libro. Bastian si accorge con stupore di essere parte della storia che sta leggendo.

L’Oracolo rivela ad Atreyu che l’unico modo di salvare l’imperatrice e distruggere il Nulla, è di trovare un nuovo nome per lei, e che solo un essere umano credente e sognatore può farlo.

Intanto il Nulla avanza travolgendo ogni cosa: l’Oracolo stesso viene distrutto e Atreyu e Falkor ne vengono travolti. L’eroe cade dalla groppa del drago e perde il medaglione. Si ritrova solo e sulle rovine di una strana città, sui cui muri sono dipinte le sue gesta. Qui incontra Gmork, che gli rivela che Fantàsia non ha confini perché è fatta dei sogni degli esseri umani, e che il Nulla è la dimostrazione che gli umani non sognano più. Gmork rivela dunque di essere un servitore di “coloro” che stanno al di là del Nulla e che la sua missione è quella di trovare e uccidere l’emissario dell’imperatrice. Atreiyu rivela la sua identità e sfida il mostro: riesce a prevalere e a ricongiungersi con Falkor. Insieme vanno alla ricerca della Torre d’Avorio per ammettere davanti all’Imperatrice di aver fallito la missione.

La sovrana al contrario è felice e rivela ad Atreyu di aver compiuto la missione perché il giovane umano, che ha seguito tutte le avventure di Atreyu nel libro, è in realtà lì con loro. Bastian, senza rendersene conto da quando ha cominciato a leggere il libro è diventato il protagonista della storia insieme ad Atreyu e adesso solo lui può salvare l’Imperatrice e Fantàsia dandole un nuovo nome. Il Nulla però, accortosi di ciò, tenta di eliminare Bastian, che incredulo, non accetta quanto sta accadendo. Solo la morte di Atreyu e il richiamo dell’imperatrice sveglia Bastian che finalmente decide di dare un nome all’imperatrice, quello della madre recentemente scomparsa. Il Nulla viene distrutto e l’Imperatrice rimane in vita.

Bastian si ritrova insieme all’Imperatrice in un luogo buio, dove l’unica fonte di luce è un piccolo granello di sabbia che è tutto ciò che resta del vasto regno di Fantàsia. L’Imperatrice chiede a Bastian di ricreare quel mondo attraverso i suoi desideri e i suoi sogni. Il primo desiderio di Bastian è quello di cavalcare Falkor, iniziando a riportare così in vita il mondo di Fantásia, compresi Atreyu e Artax. Bastian infine ritorna a casa, con la consapevolezza che ogni suo sogno gli permetterà di dare vita a molte altre avventure.