Главная героиня фильма – девочка-подросток, по имени Лира Белаква. Она сирота и живет в мире, где каждый человек имеет своего деймона – существа, неразрывно связанного с сущностью своего хозяина, с момента его появления на свет.

Лира живет и учится в школе, а также дружит с мальчиком по имени Роджер. Но однажды ей вместе со своим деймоном Пантелеймоном удается предотвратить покушение на Лорда Азриэла, который был дядей девочки. Кроме того, Лира становится обладательницей таинственного артефакта – золотого компаса, при помощи которого можно узнать истинное положение вещей, однако открывается он далеко не каждому.

Между тем, в стране начинают исчезать маленькие дети, в числе которых оказывается и Роджер. Вскоре появляется влиятельная женщина Миссис Колтер, которая забирает Лиру с собой. Девочке удается выяснить, что ее покровительница причастна к пропаже детей, и она решается на побег. Вместе с табором цыган она отправляется на Север, чтобы разыскать и спасти детей.