Mortimer “Mo” Folchart (Brendan Fraser) y su hija de 12 años, Meggie (Eliza Hope Bennett), comparten su pasión por los libros. También comparten un don, ellos pueden hacer aparecer en la vida real a los personajes de los libros que están leyendo; si los leen en voz alta. Pero un peligro acecha: por cada personaje de fantasía que llega al mundo real, una persona real desaparece en el mundo de fantasía. En una de sus visitas a una vieja librería, Mo escucha voces que no había oído en años, y cuando reconoce de qué libro vienen, siente un escalofrío que corre por su espalda. El libro, que se llama "Corazón de Tinta", está lleno de ilustraciones de castillos medievales y extrañas criaturas, y Mo lo ha estado buscando desde que Meggie tenía tres años, cuando su madre, Resa (Sienna Guillory), desapareció en ese místico mundo. Pero el plan de Mo de usar el libro para hallar y rescatar a Resa se ve en peligro cuando Capricornio (Andy Serkis), el villano de "Corazón de Tinta", secuestra a Meggie y le exige que de vida a otros malvados personajes de ficción.