《童梦失魂夜》构建了一个光怪陆离的未来世界。疯狂科学家老头为了研究睡眠，绑架小孩来测试自己的发明。小女孩咪咪和小男孩卢米是流浪儿，卢米被老头抓走后，咪咪决心营救他。老头的住所机关重重，他手下还有个巨人帮其行事。咪咪在寻找卢米的过程中，结识了马戏团的一群怪人，他们各怀绝技。有能随意改变身体形状的胖子，还有力大无穷的女巨人等。众人一起对抗老头，在一系列惊险刺激又充满奇幻色彩的冒险后，最终成功救出卢米，也让老头的邪恶计划破灭。影片画面风格独特，充满了超现实的想象力，情节奇幻又扣人心弦。