Жизнь 19-летней Алисы Кингсли принимает неожиданный оборот. На викторианской вечеринке, устроенной в её честь, Алисе делает предложение Хэмиш, богатый, но глупый сын лорда и леди Эскот. Не дав ответа, девушка убегает и идёт за кроликом, замеченным ею на лужайке. Кролик как кролик, вот только он одет в камзол и всё время смотрит на карманные часы.

Алиса гонится за Белым Кроликом через весь луг и видит, как он исчезает в кроличьей норе. Затем неожиданно Алиса падает туда сама, летит вниз по странному, сказочному туннелю и приземляется в круглом зале со множеством дверей. Выпив из бутылки с надписью «ВЫПЕЙ МЕНЯ», она уменьшается в размерах, а откусив от пирожного с надписью «СЪЕШЬ МЕНЯ» — вырастает. Наконец, миновав череду злоключений, Алиса попадает через одну из дверей в чудесный фантастический мир, который его обитатели называют Подземной страной.

Там её ждёт целый парад колоритных персонажей: хвастливая Соня, сумасшедший Шляпник, глумливый Чеширский Кот, накурившаяся кальяна гусеница по имени Абессалом, жутковатая Белая Королева и её злобная сестра, Королева Червей, вздорная и раздражительная правительница Подземной страны.

1. В бёртоновской «Алисе» сохранились персонажи, элементы фабулы и центральные темы книг Льюиса Кэрролла, но это совершенно новая история. Алиса возвращается в Страну Чудес, где она уже была в детстве, вот только никаких воспоминаний о своих прежних приключениях у неё не осталось.
2. Исполнительница главной роли Миа Васиковска, первая из объявленных прессе актеров, занятых в проекте, была утверждена за четыре месяца до начала съемок.
3. Пробы на роль Алисы проходила известная молодая актриса Дакота Блю Ричардс. Однако из-за разницы в возрасте (сценарий предусматривал 18-летнюю героиню) и ряда сюжетных поворотов, включающих любовный роман с Сумасшедшим Шляпником (Джонни Депп), 14-летней (на тот момент) Блю Ричардс было отказано.
4. Джонни Депп пошутил в одном из интервью, что мог бы сыграть все роли в этом фильме. Впоследствии он был выбран на роль Сумасшедшего Шляпника.
5. Фильм основан на одноименной сказке Льюиса Кэрролла и её продолжении «Алиса в Зазеркалье».
6. Съёмки с живыми артистами продолжались всего 40 дней.
7. На роль Алисы пробовались Аманда Сейфрид и Линдси Лохан.
8. Рост Мии Васиковски, которая играет Алису, 5 футов и 4 дюйма в реальной жизни. По ходу фильма рост Алисы все время меняется – от 6 дюймов до 20 футов. Много работы было над тем, чтобы использовать более практичные методы изменения роста, нежели спецэффекты. Часто Алисе (Мии Вашиковской) приходилось использовать обычные ходули, чтобы быть выше остальных.
9. Для фильма было построено всего лишь 3 декорации.
10. Музыку к фильму написали известные рок-группы Tokio Hotel и Franz Ferdinand, а также канадская певица Аврил Лавин и вокалист группы Cure Роберт Смит.