Die kleine 10-jährige Chihiro Ogino zieht mit ihren Eltern von der Stadt aufs Land. Darüber ist sie sehr wütend, denn sie hat überhaupt keine Lust auf das kleine Dorf. Zu Beginn des Films sieht man sie also traurig auf dem Rücksitz des Autos liegen, mit den Abschiedsblumen an sich gepresst. Schnell lernt man auch ihre Eltern Akiichirō und Ichiyūko kennen, die sich über die ruhige und schöne Landschat ihres neuen Zuhauses freuen.
Leider biegen sie falsch ab und landen in einer Sackgasse mitten im Wald. Chihiros Eltern steigen aus und wollen das Gelände erkunden, doch ihre Tochter weigert sich. Nach kurzem ängstlichem Zögern rennt sie den beiden aber hinterher. Sie gehen durch einen alten Bahnhof und landen auf einem weiten Feld mit Fluss und einigen verlassenen Freizeitpark-Attraktionen. Neugierig gehen die drei weiter und finden schließlich ein Restaurant in dem tatsächlich noch etwas verkauft wird.
Chihiro selbst aber hat weiterhin ein ängstliches Gefühl und will daher nichts essen, während ihre Eltern sich den Magen vollschlagen. Sie geht stattdessen auf Erkundungstour und befindet sich bald vor dem alten Badehaus, dessen Schornsteine seltsamerweise qualmen. Plötzlich spricht sie ein Junge an mit den Worten: „Mach das du weg kommst, du hast hier nichts zu suchen! Die Lichter gehen schon an.“, und er scheucht sie zurück zu ihren Eltern.
Zu Schweinen geworden?
Doch ihre Eltern sind verschwunden! An ihrer Stelle sitzen zwei fette Schweine mit den Klamotten ihrer Eltern und lassen es sich schmecken, während sie vom Besitzer ausgepeitscht werden. Chihiro bekommt es mit der Angst zu tun und rennt weg, will wieder zurück zum Auto. Doch der kleine Fluss ist zum riesigen Meer geworden und es gibt keinen Weg zurück. Zu allem Übel wird es auch gerade dunkel und immer mehr gruselige durchsichtige Wesen erscheinen von allen Seiten und auf Booten. Chihiro wird alles zu viel und sie bricht in Tränen aus. Dabei bemerkt sie, dass sie sich auflöst und ihre Haut durchsichtig wird. Weinend rennt sie wieder zum Badehaus und versteckt sich.
Ein Freund ist da
Irgendwann spürt sie eine Hand auf ihrem Rücken und der Junge, den sie vorher getroffen hatte, tröstet sie jetzt mit den Worten „Sei ganz ruhig, ich bin dein Freund.“ Er gibt ihr etwas zu essen aus „dieser“ Welt, wodurch sie wieder greifbar wird und erklärt ihr, was passiert ist.
Chihiros Eltern sind wirklich Schweine geworden und der einzige Weg, sie zurück zu verwandeln besteht darin, im Badehaus eine Arbeit zu finden. Dafür muss sie zu Kamaji, der bei den Heizkesseln arbeitet und ihn um einen Job beten. Außerdem soll Chihiro sich vor Yubaba verstecken, der Hexe, der das Badehaus gehört. Der Junge selbst stellt sich als Haku vor und verschwindet dann. Noch etwas benommen und verwirrt, macht sich das Mädchen auf zu Kamaji. Sie findet ihn auch schnell, überwindet sogar ihre Angst vor ihm und bittet ihm und einen Job. Er verweist sie darauf, dass nur Yubaba ihr einen Job geben kann und schickt sie zusammen mit Rin, die ihm gerade sein Essen bringt, zur Hexe.
Die Hexe Yubaba
Rin und Chihiro nehmen also den Aufzug bis ins oberste Stockwerk des Badehauses. Immer wieder muss sich das kleine Mädchen vor den Arbeitern verstecken, denn sie riecht nach Mensch. Zum Glück kommt ihr aber der freundliche Rettichgeist zur Hilfe. Irgendwann steht sie dann vor der Bürotür Yubabas.
Inmitten von unglaublich teuer aussehenden Dekorationen und Kissen sitzt die mächte alte Hexe. Nach einigem hin und her erklärt sie: „Die ist ein Badehaus für unsere mehr als 8 Millionen Geister. Ich habe geschworen, jedem, der mich um Arbeit bittet, sie auch zu geben.“ Chihiro unterschreibt also ihren Arbeitsvertrag und direkt veranlasst Yubaba dass sie ab sofort Sen heißen wird.
Das Leben im Badehaus
In den nächsten Wochen lernt Chihiro den harten Arbeitsalltag eines Badehausmitarbeiters kennen. Sie muss putzen, Bäder einlassen und lernt viel über sich und andere kennen. Haku führt sie sogar zu ihren Eltern im Schweinestall, die sie natürlich nicht mehr erkennen. An einem sehr verregneten Abend lässt sie dann außerdem einen seltsamen Gast hinein, welcher sich später als das Ohngesicht herausstellen wird. Am selben Abend kommt plötzlich ein, auf den ersten Blick erscheinender, Faulgeist. Der stinkende Klops wirft sich in die Wanne und Chihiro kann ihn mit einem teuren Kräuterbad säubern. Es stellt sich heraus, dass er ein bekannter Flussgeist war und er bedankt sich bei ihr mit einer mächtigen Medizin.
Der Drache
Eines Tages sieht Chihiro plötzlich einen blau-weißen Drachen am Himmel, der von Papiervögelchen verfolgt wird. Es stellt sich heraus das es Haku ist. Sie folgt dem verletzten Tier bis in Yubabas Büro und lernt Zeniba kennen: Die gute Zwillingsschwester der bösen Hexe. Haku stahl einen wichtigen Talisman von ihr und wurde deshalb verfolgt. Chihiro kann nicht glauben, dass ihr Freund zu so etwas im Stande sein und will sich zu Zeniba aufmachen, doch muss sie vorher das Ohngesicht besänftigen. Dieser böse Geist wütet nämlich im Badehaus und will nur das kleine Mädchen. Nach einem Gespräch und einem Bissen von der Medizin des Flussgeistes spuckt es alle gefressenen Arbeiter wieder aus, wird so still wie zuvor und folgt Chihiro zu Zeniba.
Ein Happy End
Chihiro kann Hakus Schuld bei Zeniba bereinigen und fliegt mit ihm zurück zum Badehaus. Auf der Reise erinnert sie sich daran, dass Haku selbst auch ein Flussgeist ist und sie als kleines Kind einmal in ihn gefallen war. Sie weiß auch noch seinen richtigen Namen und nachdem sie ihn verraten hat, zerspringt der Bann, den Yubaba auf ihn gelegt hat und er ist endlich frei. Schließlich kann Chihiro auch ihre Eltern wieder zurück verwandeln und kehrt wehmütig in die Welt der Menschen zurück. Haku verspricht ihr jedoch, dass sie sich bald wiedersehen werden.