故事发生在1916年的俄国，沙皇的灭亡让尚且还是婴孩的公主娜塔西娅（梅格·瑞恩MegRyan配音）和祖母朵瓦格（安吉拉·兰斯伯瑞AngelaLansbury配音）流离失所，在兵荒马乱之中，两人失散了。

小头爸爸带全家去俄罗斯出差，大头儿子在俄罗斯发现了自己画的白夜城是真实存在的，一家人半路遇到交通事故，被迫夜宿小旅馆，第二天醒来发现身处大头儿子画中的世界——白夜城。他们发现如果不解决白夜城中的危机便