La película comienza en Londres, donde los hermanos John (Joshua Pickering) y Michael Darling (Jacobi Jupe) juegan juntos como Peter Pan y el Capitán Hook. Su hermana mayor Wendy (Ever Anderson) se une al juego, que termina cuando accidentalmente rompen un espejo. Son regañados por su padre, George (Alan Tudyk). Wendy habla con su madre, Mary (Molly Parker) ya que los niños están destinados a ser enviados a un internado al día siguiente, pero Wendy no quiere crecer tan rápido. Mary le dice que debe ser un ejemplo para sus hermanos.

Esa noche, Tinker Bell (Yara Shahidi) entra en la habitación de los niños y esparce polvo de hadas sobre Wendy, haciendo que flote. Es seguida por Peter Pan (Alexander Molony), que intenta atrapar su sombra perdida. Peter dice que ha estado observando a Wendy y a sus hermanos, notando cómo ella dice que no quiere crecer. Invita a los Darling a unirse a él y a Tink para volar hacia el País de Nunca Jamás. Tink esparce más polvo sobre ellos, permitiendo que John y Michael se unan a Peter y Wendy mientras vuelan desde su habitación hacia el cielo, segunda estrella a la derecha y directo hasta el amanecer.

Aventuras y peligros en el País de Nunca Jamás

Los niños llegan al País de Nunca Jamás, donde Wendy vuela sobre sirenas y a través del vasto paisaje. En otra parte del océano, son avistados por un barco pirata liderado por el malévolo Capitán Hook (Jude Law) y su mano derecha, el Sr. Smee (Jim Gaffigan). Hook odia a Peter por la pérdida de su mano, entre otras cosas, y lidera a los piratas en su persecución. Dispara cañones a los niños, causando que se estrellen cerca de las orillas.

Wendy es encontrada por los Niños Perdidos, diversos niños que siguen a Peter en su elección de no crecer. También son recibidos por Tiger Lily (Alyssa Wapanatahk), y todos saben quién es Wendy debido a lo que Peter les contó sobre ella. A través de un telescopio, Wendy ve que John y Michael han sido secuestrados por los piratas. El Sr. Smee lleva a los chicos a conocer a Hook, quien saca un reloj de bolsillo de John, ya que odia el sonido de los relojes debido al cocodrilo que le arrancó la mano, que hace un ruido de tic-tac cuando se acerca. Luego, Hook ordena a los piratas que lleven el barco a Skull Rock.

Revelaciones y enfrentamientos

Tiger Lily guía a Wendy y a los Niños Perdidos a Skull Rock, donde Hook tiene la intención de ahogar a John y Michael. Peter se infiltra, disfrazado como parte de la tripulación pirata, y lucha contra los piratas, con la ayuda de Tink. Hook atrapa a Peter e intenta matarlo, pero el cocodrilo aparece momentos después para asustar a Hook, permitiendo que los niños escapen a salvo.

Mientras salen, Peter presume de haber salvado el día, pero Wendy lo regaña por ser imprudente y poner en peligro a los demás. Tiger Lily ofrece palabras de aliento a Wendy antes de partir para reunirse con su tribu.

El desenlace

Los niños llegan a la guarida de los Niños Perdidos, donde Wendy les canta una canción de cuna. La canción es lo suficientemente fuerte como para que los piratas también la escuchen. Después de que los niños se duermen, Tink guía a Wendy a un piso superior para mostrarle una habitación que perteneció a alguien llamado James... es decir, el Capitán James Hook. Ella encuentra a Peter allí, ya que ahora es su habitación, y él le explica a Wendy que él y Hook, cuando todavía era James, solían ser mejores amigos. Hook dejó el País de Nunca Jamás, lo que dolió a Peter, pero no tanto como cuando regresó y "creció de la manera equivocada".

La historia termina con Wendy y Peter enfrentándose a Hook y su tripulación una vez más, con una conclusión que marca el inicio de la eterna enemistad entre Peter y el Capitán Hook. Al final, Wendy decide volver a casa, llevando consigo las lecciones y las aventuras vividas en el País de Nunca Jamás.