Pepito Grillo se dirige al público, como narrador para contar la historia de un deseo que se hace realidad. Llega a la tienda de un carpintero sin hijos llamado Geppetto, que vive con sus mascotas, el gatito Fígaro y el pez de colores Cleo. Geppetto crea una marioneta a la que llama Pinocho. Antes de dormirse, Geppetto pide un deseo a una estrella para que Pinocho sea un niño de verdad. Durante la noche, un hada azul visita el taller y da vida a Pinocho, aunque sigue siendo una marioneta. Le dice que si demuestra ser valiente, sincero y desinteresado, se convertirá en un niño de verdad. Cuando Pepito se revela, el Hada Azul le asigna ser la conciencia de Pinocho. Geppetto se despierta y se queda extasiado al descubrir que su marioneta está viva y se convertirá en un niño de verdad.

Al día siguiente, de camino a la escuela, Pinocho se deja engañar por el zorro estafador Juan el Honesto y por su gato de compañía Gideon. El Honesto Juan le convence para que se una al espectáculo de marionetas de Stromboli, a pesar de las objeciones de Pepito. Pinocho se convierte en la atracción estrella de Stromboli, pero cuando intenta volver a casa, Stromboli lo encierra en una jaula y se va de gira por el mundo con Pinocho. Después de que Pepito intente sin éxito liberar a su amigo, aparece el Hada Azul y un ansioso Pinocho miente sobre lo ocurrido, pero su nariz crece cada vez más hasta que dice la verdad. El Hada Azul le devuelve la nariz y le libera, pero le advierte que ya no puede ayudarle.

Un misterioso "cochero" promete dinero a Juan el Honesto y a Gideon si encuentran chicos desobedientes para que los lleve a la Isla del Placer. Aunque Honest John y Gideon están aterrados por la intención del cochero sobre lo que les ocurre a los chicos, convencen a Pinocho para que se tome unas vacaciones en la Isla del Placer después de su terrible experiencia con Stromboli. En el camino, Pinocho se hace amigo de Lampwick, un chico delincuente. En la Isla del Placer, sin reglas ni autoridad para imponer su actividad, Pinocho, Lampwick y otros chicos pronto se dedican a fumar puros y cigarrillos, a apostar, a cometer actos de vandalismo y a emborracharse, para consternación de Pepito. Pepito descubre que el cochero convierte a los chicos en burros por sus fechorías y los vende como mano de obra esclava en minas de sal y circos. Pinocho es testigo de la transformación de Lampwick en burro, y con la ayuda de Pepito, Pinocho escapa, parcialmente transformado con orejas de burro y cola, aunque tienen que abandonar a los chicos en las garras del cochero.

Al volver a casa, Pinocho y Pepito encuentran el taller de Geppetto vacío. Reciben una carta del Hada Azul en forma de paloma, en la que les dice que Geppetto ha salido en busca de Pinocho, pero que ha sido tragado por Monstro, una feroz y gigantesca ballena devoradora de hombres, y que ahora vive en el vientre de la bestia. Decidido a rescatar a su padre, Pinocho se lanza al mar, acompañado por Pepito. Pronto, Pinocho es tragado también por Monstro, donde se reúne con Geppetto. Pinocho idea un plan para hacer estornudar a Monstro, dándoles la oportunidad de escapar. El plan funciona, pero la ballena enfurecida los persigue y destroza su balsa. Pinocho tira desinteresadamente de Geppetto para ponerse a salvo en una cueva mientras Monstro se estrella contra ella y Pinocho parece morir.

De vuelta a casa, Geppetto, Pepito y las mascotas están inconsolables por la forma inmóvil de Pinocho. Sin embargo, el Hada Azul lo revive y lo convierte en un niño humano de verdad, revirtiendo la maldición de la Isla del Placer en el proceso, para alegría de todos. Mientras el grupo lo celebra, Pepito sale a dar las gracias al Hada y es recompensado con una insignia de oro macizo que le acredita como conciencia oficial.