Sophie, una joven sombrerera y la mayor de tres hermanas, se encuentra con un mago llamado Howl cuando va a visitar a su hermana Lettie. Al volver a casa, se encuentra con la Bruja de los Desperdicios, que la transforma en una mujer de noventa años. Buscando romper la maldición, Sophie abandona su casa y se adentra en el campo. Conoce a un espantapájaros viviente, al que llama "Cabeza de Nabo". Éste la conduce al castillo móvil de Howl, donde entra sin invitación. Posteriormente, conoce a Markl, el joven aprendiz de Howl, y a un demonio de fuego llamado Calcifer, la fuente de la magia y el movimiento del castillo. Calcifer hace un trato con Sophie, aceptando romper su maldición si ella rompe su vínculo con Howl. Cuando Howl aparece, Sophie anuncia que se ha "contratado a sí misma" como señora de la limpieza.

Mientras tanto, la nación de Sophie se ve envuelta en una guerra con un reino vecino, que busca a su príncipe desaparecido. El rey convoca a Howl para luchar en la guerra. Sin embargo, Howl decide enviar a Sophie ante el Rey (bajo el pretexto de ser su madre) para decirle que Howl es demasiado cobarde para luchar. Antes de marcharse, le da a Sophie un anillo encantado que la conduce a Calcifer y le garantiza su seguridad. Sophie se encuentra con Suliman, la hechicera principal del rey, y también con la Bruja de los Desperdicios, a la que Suliman castiga drenando todo su poder y devolviéndola a su verdadera edad, la de una anciana inofensiva. Suliman advierte a Sophie que Howl correrá la misma suerte si no lucha por el rey. Howl llega entonces para rescatar a Sophie. Suliman intenta atraparlo convirtiéndolo en un monstruo, pero con la ayuda de Sophie se acuerda de sí mismo y evita la muerte por los pelos. El dúo escapa junto con la antigua bruja de los desechos y el perro de Suliman, Heen. Mientras tanto, los soldados de cada reino irrumpen en las casas de Jenkins y Pendragon (los alias de Howl en esos reinos). Sin embargo, los hombres sólo encuentran un patio y un almacén vacíos, ya que la naturaleza mágica del castillo permite viajar entre 4 residencias distintas.

Sophie se entera de que la vida de Howl está de alguna manera ligada a la de Calcifer y que Howl se ha estado transformando en una criatura parecida a un pájaro para interferir en ambos bandos de la guerra, pero cada transformación le hace más difícil volver a su forma humana. Entonces Howl hace que el castillo se vincule mágicamente a la casa de Sophie, aparcando el propio castillo en las afueras de la ciudad. Unos días después, la ciudad es bombardeada por la aviación enemiga y los secuaces de Suliman atacan la casa y la sombrerería de Sophie. Howl se dirige a proteger al grupo. Sophie saca a todos de la casa y saca a Calcifer de la chimenea, lo que derrumba el castillo. La Bruja de los Desperdicios se da cuenta de que Calcifer tiene el corazón de Howl y agarra al demonio del fuego, prendiéndose fuego. Sophie entra en pánico y vierte agua sobre la bruja, lo que moja a Calcifer. El resto del castillo se divide en dos; Sophie cae por un abismo y se separa del grupo.

Siguiendo el anillo encantado, Sophie se adentra en una escena del pasado, donde ve a un joven Howl atrapar a una estrella que cae -Calcifer- y entregarle su corazón. Sophie pide que la encuentren en el futuro mientras es teletransportada. Vuelve al presente, encuentra a Howl y se reúnen con los demás. La bruja le devuelve el corazón a Howl, y Sophie lo coloca de nuevo dentro de Howl, reviviéndolo y liberando a Calcifer, aunque éste decide quedarse. La maldición de Sophie se rompe, aunque su pelo sigue siendo blanco. Después de que ella bese a Cabeza de Nabo en la mejilla, éste vuelve a su forma humana revelando ser Justin, el príncipe desaparecido del reino enemigo. Revela que sólo el beso de su verdadero amor puede romper su maldición. Después de ver que el afecto de Sophie recae sobre Howl, se dirige rápidamente a su casa para poner fin a la guerra, pero promete que volverá a verlos. Suliman, que observa a través de un globo de cristal, también decide poner fin a la guerra. Tiempo después, los bombarderos vuelan bajo cielos oscuros sobre una campiña recuperada y verde rumbo a otra guerra, mientras Sophie, Howl y los demás viajan en dirección contraria en un nuevo castillo volador.