马戏团老板麦克斯·美第奇(丹尼·德维托饰)雇佣前马戏团明星霍特·法雷尔(科林·法瑞尔饰)和他的孩子米莉(妮可·帕克饰)和乔(芬利·霍布斯饰)照顾出生时就有巨大耳朵的小飞象。小飞象在演出场地出道，因耳朵巨大而被嘲笑。他的母亲为了保护他，制造了一场事故，导致了小飞象与母亲的分离。
当三人发现小飞象真的会飞时，原本举步维艰的马戏团重获新生，也引起了企业家迈克尔·基顿(V.A. Vanderville)的注意，邀请小飞象加入他的非凡游乐设施Dreamland。在那里，小飞象将与迷人的空中国杂技演员科勒特·马尔尚(伊娃·格林饰)一起高飞。
然而，霍尔特发现了无数隐藏在幻境光鲜外表下的黑暗秘密。当小飞象与母亲团聚时，范德维尔为了迫使他继续表演，试图杀死小飞象的母亲，他还解雇了马戏团除老板和霍尔特一家以外的所有员工。为了拯救小飞象的家人，霍尔特与马尔尚和马戏团的工作人员联手策划了一场逃亡。最终，小飞象一家平安团聚，霍尔特与马尔尚搭档，迎来了职业生涯的第二个春天。
