En Londres, Inglaterra, alrededor de 1900, los preparativos de George y Mary Darling para asistir a una fiesta se ven interrumpidos por las travesuras de sus hijos, John y Michael, que están representando una historia sobre Peter Pan. Wendy, su hermana mayor, les cuenta historias de Peter Pan todas las noches. George, que está harto de las historias, declara que Wendy se ha hecho demasiado mayor para seguir quedándose en la guardería con los niños. Esa noche, Wendy y los niños reciben la visita del mismísimo Peter Pan, que les enseña a volar con la ayuda involuntaria de su amiga hada, Campanilla. Los lleva con él a la isla del País de Nunca Jamás.

Un barco de piratas está anclado en el País de Nunca Jamás, liderado por el Capitán Garfio y su primer oficial, el Sr. Smee. Garfio desea vengarse de Peter Pan por haberle cortado la mano, pero teme al cocodrilo que consumió la mano, sabiendo que está deseando comerse el resto de él. Cuando llegan Pan y los Darlings, Garfio les dispara con un cañón, y Peter envía a los Darlings a un lugar seguro mientras que él se dedica a poner a los piratas como cebo. Campanilla, que está celosa de la atención que Pan presta a Wendy, convence a los Niños Perdidos de que Pan les ha ordenado derribar a Wendy. La traición de Campanilla se descubre pronto y Peter la destierra. John y Michael parten con los Niños Perdidos para encontrar a los indios de la isla; sin embargo, los indios capturan al grupo, creyendo que son los responsables de haberse llevado a la hija del jefe, Tiger Lily.

Mientras tanto, Peter lleva a Wendy a ver a las sirenas, que huyen despavoridas cuando Garfio llega al lugar. Peter y Wendy ven que Garfio y Smee han capturado a Tiger Lily, para obligarla a revelar el escondite de Peter. Peter libera a Lirio Tigre y la devuelve al Jefe, y la tribu honra a Peter. Mientras tanto, Garfio se aprovecha de los celos de Campanilla por Wendy, engañando al hada para que revele el escondite secreto de Peter.

Wendy y sus hermanos acaban echando de menos su hogar y planean volver a Londres. Invitan a Peter y a los Niños Perdidos a unirse a ellos y ser adoptados por los Darling. Los Niños Perdidos aceptan, pero Peter no quiere crecer y se niega. Los piratas están al acecho y capturan a los Niños Perdidos y a los Darling cuando salen de la guarida, dejando una bomba de relojería para matar a Peter. Campanilla se entera del complot, justo a tiempo para arrebatarle la bomba a Peter cuando ésta explota.

Peter rescata a Campanilla de los escombros, y juntos se enfrentan a los piratas, liberando a los niños antes de que puedan caminar por la plancha. Peter se enfrenta a Garfio en un combate mientras los niños luchan contra la tripulación. Peter derrota a Garfio, que cae al agua y se aleja nadando por el horizonte, perseguido por el Cocodrilo. Peter se apodera del barco abandonado y, ayudado por el polvo de hadas de Campanilla, lo lleva a Londres con los niños a bordo. Sin embargo, los Niños Perdidos deciden volver al País de Nunca Jamás con Peter en lugar de ser adoptados en Londres.

George y Mary Darling vuelven a casa después de la fiesta y encuentran a Wendy durmiendo en la ventana abierta de la guardería. Wendy se despierta y cuenta emocionada sus aventuras. Los padres miran por la ventana y ven lo que parece ser un barco pirata en las nubes. George, que ha suavizado su postura sobre la permanencia de Wendy en la guardería, reconoce el barco de su propia infancia.