世界著名物理学家杰克·默里博士（Dr. Jack Murray）和他的实验室搭档汉克（Hank）正在进行五维时空旅行实验，突然他们消失得无影无踪。这一神秘事件发生几个月后，默里博士的孩子们——善良但举止青涩的梅格（Meg）和天资聪慧、行为古怪的查尔斯·华莱士（Charles Wallace），依旧没有父亲的任何消息。然后，毫无预兆地，他们……