Da Alice støder på et magisk spejl og vender tilbage til Eventyrland, finder hun den gale hattemager (Johnny Depp) endnu mere skør. Hun begiver sig ud på en farlig færd for at redde ham.
Alice (Mia Wasikowska) er gået i sine fars fodspor og sejler. Da hun vender tilbage til London, fører et magisk spejl hende tilbage til Eventyrland. Hun opdager, at den gale hattemager (Johnny Depp) er blevet mere skør, så den hvide dronning (Anne Hathaway) sender hende ud efter kronossfæren, der er en tidsmaskine. Tilbage i fortiden drager hun ud på en farlig færd for at redde hattemageren. Sekvenser med blinkende lys kan give anfald hos lysfølsomme personer.