Devojčica po imenu Koralina Džons (Coraline Jones) seli se sa svojim roditeljima u novi grad. Dok istražuje šumu u blizini nove kuće, nailazi na zalutalu crnu mačku i neobičnog dečaka po imenu Vibi Lovat (Wybie Lovat). Ubrzo potom devojčica upoznaje i ostale susede, dve penzionisane glumice, gospođice Spink (Spink) i Forsibl (Forcible), i starog akrobatu poreklom iz Rusije, gospodina Bobinskog (Mr. Bobinsky).
Roditelji male devojčice su prezauzeti svojim poslovima, i nemaju slobodno vreme koje bi posvetili ćerki, stoga se ona sama upušta u avanturu istaživanja novog stambenog prostora. Pronalazi mala vrata zatvorena ciglama. Iste noći budi je neobičan miš, koji umesto očiju ima prišivene dugmiće. Koralina kreće da prati čudnu životinjicu, i tako otkriva prolaz iza tajanstvenih vrata, koja vode u svet paralelan njenom, pod imenom „Drugi svet“ (Other World).
Devojčica tamo upoznaje neobične dvojnike svojih roditelja, koji gotovo da potpuno liče na njene prave, samo što umesto očiju imaju prišivenu dugmad. Vode je u razglednje „Drugog sveta“ koji je mnogo raskošniji od pravog, čak i njena kuća u „Drugom svetu“ izgleda mnogo lepše i primamljivije. Ljubazni „drugi roditelji“ prave slavlje povodom njenog dolaska, goste je najukusnijom hranom, odvode u predivnu, čarobnu baštu, i poklanjaju svu pažnju, za koju osete da joj nedostaje u stvarnom svetu.
Koralina sve češće posećuje „Drugi svet“. Tu su joj čak i susedi zanimljivi, voli da se igra sa njima i „drugom“ pobolјšanom verzijom malog Vibija. Crna mačka, koja u „Drugom svetu“ ima sposobnost da govori, jednom prilikom obaveštava devojčicu da njena „druga majka“ i ceo taj novi svet, nije ništa drugo da velika zamka, koja treba da namami decu koja se osećaju zapostavljenom od strane svojih pravih roditelja. Koralina odbija da poveruje u tu priču, međutim, kada joj „druga majka“ ponudi da ostane u „Drugom svetu“, samo što zauzvrat mora da zašije oči crnim dugmićima, stvari joj postaju jasnije. Ona odbija da to učini, i zahteva da se odmah vrati svojim pravim roditeljima. To izaziva veliki bes „druge majke“ koja se pretvara u neobičnu izduženu karikaturu, i za kaznu zatvara devojčicu u malu sobu iza ogledala. Karolina tamo pronalazi tri duše dece koja su pre nje pala u šake „druge majke“, zbog koje su izgubili svoje oči, i samim tim i svoju dušu.
Uz pomoć drugara, „drugog“ Vibija, Koralina uspeva da pobegne u pravi svet, ali tamo saznaje da je „druga majka“ kidnapovala njene prave roditelje. Uz pomoć crne mačke i magičnog kamena koji su joj dale stare glumice Spink i Forsibl, Koralina se vraća u „Drugi svet“ i spašava svoje roditelje i decu-duhove, zarobljene iza ogledala. Iako su roditelji konačno slobodni, i ne sećaju se šta im se desilo, a davno zarobljeni mališani sada nastavljaju svoj pravi život, Koralina postaje svesna da njen zadatak još nije do kraja obavljen. Ona zna da će „druga majka“ pokušati da je vrati nazad. Stoga odlučuje da u bunar baci ključ koji otvara vrata od drugog sveta. U međuvremenu „druga majka“ ulazi u stvarni svet, napada devojčicu u želji da se dograbi ključa. Na veliku sreću, u pomoć pristiže Vibi, i nakon kraće borbe, oslobađa Koralinu. Zajedno bacaju ključ u bunar, zauvek prekidajući vezu sa „Drugim svetom“...
Interesantno je napomenuti da je glas za ulogu majke/„druge majke“ dala poznata glumica Teri Hečer (Teri Hacher), dobitnica Zlatnog globusa za ulogu Suzan Majer u TV seriji „Očajne domaćice“, dok su legendarne britanske glumice Dženifer Sanders (Jennifer Saunders) i Daun Frenč (Dawn French), poznate po originalnoj autorskoj TV emisiji „Frenč&Sanders“, svojim glasovima oživele dve neobične susedke male Koraline.
