Der kleine Arthur (Freddie Highmore) ist in Gefahr, aus seinem Zuhause geschmissen zu werden. Da seine Eltern oft auf Reisen sind, wohnt er bei seiner Großmutter (Mia Farrow). Schulden sorgen dafür, dass schon bald ein Gerichtsvollzieher vor der Tür steht. Aber es gibt noch eine kleine Chance. Denn Arthurs verschwundener Großvater besaß ein paar wertvolle Edelsteine, mit denen die Geldsorgen verjagt werden können. Die Spur führt in das Phantasieland der Minimoys, das normalen Menschen ohne genauen Plan nicht zugänglich ist. Arthur findet im Haus der Großmutter ein Schriftstück, das ihm den Weg weist. Er gelangt schließlich auf geheimnisvolle Weise zu den Minimoys und trifft dort auf Prinzessin Selenia (Madonna), die sich gegen den bösen M (David Bowie) zu wehr setzen muss. Denn M will das Land der Minimoys unter seine Herrschaft bringen. Gemeinsam mit Selenia kämpft Arthur gegen den Bösewicht und sucht sowohl nach seinem Großvater und den Edelsteinen. Aber er hat nur begrenzt Zeit, sonst kann er das Land der Minimoys nicht mehr verlassen.
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