Der Film beginnt mit einer Szene, in der ein schwarzhaariges Mädchen blutend auf einem steinernen Boden liegt.

1944 – Hauptmann Vidal befindet sich in den Bergen Nordspaniens. An einer verlassenen Mühle, die als sein Hauptquartier dient, macht er Jagd auf Partisanen. Vor kurzem hat er die jetzt hochschwangere Carmen geheiratet, welche bereits eine 12-jährige Tochter namens Ofelia hat. Als sich diese auf den Weg zum Hauptmann machen, hält das Automobil kurz, da Carmen sich übergeben muss. Etwas abseits der Straße findet das Mädchen eine Steinstatue, aus der ein übergroßes Insekt (Stabschrecke) krabbelt, nachdem sie einen Stein, den sie auf der Straße fand, das fehlende rechte Auge der Statue, wieder einsetzte. Als Ofelia zurückgerufen wird und sie weiterfahren, verfolgt das Insekt unbemerkt die Wagenkolonne.

Während ihr Stiefvater mit äußerster Brutalität den Widerstand der Partisanen brechen will, merkt Ofelia schon bei der ersten Begegnung, dass der Hauptmann sie als Störfaktor betrachtet. Bei der Ankunft findet Ofelia neben der Mühle ein altes Mauerwerk mit einem großen Tor – Mercedes, eine Hausangestellte des Hauptmanns sagt ihr, dies sei ein Labyrinth und dass es schon sehr lange hier stehen würde, länger als die Mühle.

In der ersten Nacht, als Ofelia neben ihrer Mutter nicht einschlafen kann, taucht das Insekt wieder auf. Ofelia zeigt ihm ihr Märchenbuch, in dem eine Fee abgebildet ist. Das Insekt sieht sich das Bild an und formt sich unter großer Anstrengung reckend zu einer Fee um. Anschließend führt es das Mädchen in das steinerne Labyrinth. In der Mitte des Labyrinths angekommen, die einer Lichtung gleicht, geht sie eine Wendeltreppe aus Stein hinab. An dessen dunklen Grund angekommen, findet sie dort nichts als nur eine weitere Steinskulptur, die einen Pan, ein Mädchen und ein Baby darstellt. Dort begegnet sie zum ersten Mal dem Pan, der, wie aus dem Winterschlaf erwacht, noch zittrig das kleine Mädchen begutachtet. Erfreut erzählt er Ofelia, dass sie die Wiedergeburt einer Prinzessin sei. Diese Prinzessin habe einst aus Neugier ein unterirdisches Reich verlassen und sei im Laufe der Zeit menschlich geworden und habe ihre wahre Identität vergessen. Nun warte der Vater der Prinzessin, der König, auf sie. Ofelia sei in der Lage den Fluch zu brechen und dieser nun dahin siechenden magischen Welt wieder zu neuem Leben zu verhelfen, indem sie dorthin zurückkehrt.

Allerdings müsse sie dazu drei Prüfungen bestehen, um festzustellen, ob die Seele der Prinzessin nicht schon zu lange bei den Menschen gewesen ist und sie ihre Unsterblichkeit verloren hat. Diese Prüfungen muss sie bis zur anstehenden Vollmondnacht bestanden haben – ansonsten ist sie für immer dazu verdammt, bei den Menschen zu leben, zu altern und irgendwann zu sterben. Sie bekommt ein Buch voller leerer Seiten, in dem die Prüfungen erscheinen werden, und kehrt zum Haus zurück.

Am nächsten Tag hat der Hauptmann zu einer Feierlichkeit am Abend einige wichtige Persönlichkeiten eingeladen und Ofelias Mutter hat ihr zu diesem Anlass extra ein Kleid genäht. Ofelia macht sich auf, die erste Prüfung anzutreten. Unter einem uralten, großen Baum sitzt eine Riesenkröte, weswegen dieser langsam abstirbt. Sie soll die Kröte töten und muss einen Schlüssel aus dem Magen der Kröte holen, um den Baum zu retten. Ihr gelingt es, aber ihr schönes Kleid, das sie – um es nicht schmutzig zu machen – über einen Ast an den Baum gehängt hat, ist völlig verdreckt. Die Mutter ist entsetzt und ärgerlich über den Zustand des Kleides und schickt sie ohne Abendbrot ins Bett.

Ofelia findet heraus, dass Mercedes und der Arzt Dr. Ferreiro heimlich mit den Partisanen kooperieren - sie schleichen sich nachts hinaus und der Arzt amputiert einem verwundeten Partisanen das faulende Bein. Ihrer hochschwangeren Mutter geht es immer schlechter, weshalb Ofelia die zweite Prüfung nicht beginnt. Der ungehaltene Pan taucht in ihrem Zimmer auf und gibt ihr eine Alraune, mit dem Hinweis, diese in einer Schüssel mit Milch unter das Bett der Mutter zu stellen und diese täglich mit zwei Tropfen ihres Blutes zu füttern. Daraufhin geht es ihrer Mutter schlagartig wieder besser. Ofelia hat nun Gelegenheit für die zweite Prüfung.

Für diese muss sich Ofelia eine Tür aus Kreide an die Wand malen, die sich dann materialisiert. Dahinter ist nun ein Raum, in dem ein opulentes Festmahl aufgetischt ist. Der Pan warnte sie zuvor, sie dürfe nichts davon essen und dürfe nichts trinken, absolut nichts. Zudem müsse sie von diesem gefährlichen Ort zurückkehren bevor die Sanduhr, die er ihr zusammen mit der Kreide gegeben hat, abgelaufen ist. Zur Hilfe gibt er ihr drei Feen mit, die das Mädchen leiten sollen. Als sie in dem Raum angekommen ist, sieht sie am Tischende reglos ein augenloses humanoides Monster sitzen, dessen Augäpfel auf einem eisernen Teller vor ihm liegen. Sie findet drei kleine Fächer an der Wand, jeweils mit einem Schloss versehen. Die Feen deuten auf das mittlere Fach, doch Ofelia entscheidet sich für das linke, öffnet dieses und findet darin einen Dolch. Die am Tisch sitzende Kreatur bewegt sich noch immer nicht und Ofelia, noch hungrig vom Vortag nascht zwei Weintrauben. Die Feen versuchten noch verzweifelt sie davon abzuhalten. Nun ist die Kreatur aufgewacht und steckt sich die Augäpfel in die Handinnenflächen. Der Kinderfresser (Glasmalereien an der Decke zeigen seine schrecklichen Taten und in einer Ecke liegen hunderte Kinderschuhe) ergreift zwei der Feen, die das Monster zum Schutze Ofelias aufhalten wollten, und beißt ihnen die Köpfe ab. Nur mit Glück kann Ofelia durch eine zweite Kreidetür, die sie an die Decke zeichnete, entkommen, da sich die erste wegen der abgelaufenen Sanduhr bereits geschlossen hat.

Der Pan ist nach diesem Zwischenfall sehr wütend und sagt, dass sie aufgrund ihres Ungehorsam versagt habe und verschwindet wieder ins Dunkle des Zimmers. Ofelia möchte nun neue Bluttropfen in das Gefäß mit der Alraune tropfen, als ihr Stiefvater sie dabei entdeckt. In ihrer Verzweiflung jegliche Kontrolle über ihre eigene Tochter verloren zu haben, wirft die Mutter die Alraune ins Kaminfeuer, als bei ihr die Wehen einsetzen. Vidal hat inzwischen in den Wäldern eine Gruppe Partisanen gestellt und alle bis auf einen niedergemacht, den er nun einer grausamen Folter unterzieht. Der Arzt erlöst den gefolterten Partisanen mit einer Morphium-Spritze, worauf der Arzt von Vidal erschossen wird, da er seinen Verrat bemerkt hat. Bei der Geburt stirbt Carmen, doch das neugeborene Kind, der leibliche Sohn von Vidal, überlebt. Als sich dessen Vorahnung, auch Mercedes könnte mit den Partisanen kooperieren, bewahrheitet, beschließt Hauptmann Vidal auch diese zur Rede zu stellen. Während sie daraufhin zusammen mit Ofelia in die Wälder zu fliehen versucht, werden beide unweit des Hauses geschnappt. Ofelia wird in ihrem Zimmer eingesperrt, während Mercedes gefoltert werden soll. Sie kann sich jedoch mit ihrem versteckten Küchenmesser befreien und den Hauptmann verletzen. Sie flieht in die Berge, wo die Soldaten, die sie zurückholen sollen, von den Partisanen erschossen werden.

Es ist Vollmondnacht. Ofelia befindet sich völlig allein und verzweifelt in ihrem Zimmer, als überraschend der Pan wieder auftaucht und sich entschließt, ihr noch eine letzte Chance zu geben, wenn sie ihm fortan ohne Widerworte und ohne zu fragen gehorchen würde. Sie soll nun mit ihrem kleinen Bruder ins Labyrinth kommen. Da ihr Zimmer bewacht wird gibt ihr der Pan wieder ein Stück Kreide, mit dessen Hilfe sie direkt ins Zimmer des Hauptmanns gelangt. Ihr Stiefvater ist dabei sich zu betrinken, während er gleichzeitig seine von Mercedes aufgeschlitzte Wange vernäht. Unterdessen greifen die Partisanen in Überzahl den Hof an. Als er bemerkt, dass Ofelia mit seinem Sohn aus dem Zimmer läuft, rennt er ihr nach. Da aber Ofelia ihm vorher das Beruhigungsmittel ihrer Mutter in den Schnaps getröpfelt hat, tut er sich in seiner Benommenheit schwer, sie einzuholen.

Im Labyrinth entkommt Ofelia dem Hauptmann. Im Vollmond verrät der Pan Ofelia ihre letzte Prüfung. Sie besteht darin, das Blut eines unschuldigen Menschen zu opfern. Zu diesem Zweck dient der Dolch aus der zweiten Prüfung – und das Opfer ist ihr Bruder. Doch Ofelia weigert sich. Der Pan ist wütend und drängt Ofelia zu der Tat. Doch Ofelia verneint und der Pan lässt von ihr ab mit dem Satz, wenn dies ihr Wunsch sei, so müsse sie für immer in der Welt der Menschen bleiben.

Hauptmann Vidal findet Ofelia, wie sie mit ihrem Bruder im Arm in die Leere spricht – er sieht niemanden sonst. Er nimmt ihr seinen Sohn weg und während sich Ofelia hilfesuchend zu dem Pan umdrehen will, erschießt der dotierte Hauptmann sie. Nun sieht man wieder die Szene vom Anfang des Films, als man das Mädchen, Ofelia, blutend am Boden liegen sah. Hauptmann Vidal verlässt das Labyrinth, wird aber am Eingang von den Partisanen aufgehalten und schließlich erschossen, nachdem Mercedes den kleinen Jungen an sich genommen hat. Die Gruppe findet Ofelia, bereits mehr tot als lebendig, im Labyrinth. Ihr Blut tropft in den Schacht nach unten zur Skulptur, als sie von warmem Licht umschlossen wird. Ihre Unschuld öffnet ihr den Weg in das unterirdische Reich. Dort trifft sie auf ihre echten Eltern und den Pan. Ihr Vater erklärt ihr, dass die letzte und wichtigste Prüfung darin bestand, nicht das Blut eines Unschuldigen, sondern sich selbst zu opfern. Der Pan heißt die Prinzessin willkommen. Da die letzte Prüfung erfolgreich bestanden ist, darf sie zurück in das Königreich. An der Oberfläche lächelt Ofelia ein letztes Mal, bevor ihr menschlicher Körper in den Armen der weinenden Mercedes stirbt.

An der Stelle des Baumes, an die Ofelia ihr grünes Kleid gehängt hat, blüht eine weiße Blüte auf und die Fee, die nun wieder ein Insekt ist, setzt sich neben dieser auf den Ast.

Quelle: WikiPedia DE