在伊哈特卜北部某座大森林中，古斯柯布多力（小栗旬配音）和父親（林隆三配音）、母親（草刈民代配音）以及妹妹妮莉（忽那汐里配音）過著幸福寧靜的生活。某一年，嚴寒席卷森林，饑餓讓此地的生靈們倍受煎熬。布多力的父母相繼消失在森林深處，只剩下他和年幼的妹妹相依為命。某個不祥的夜晚，神秘的黑貓（佐佐木藏之介配音）搶走妹妹。孤獨的布多力行走天下，在天蠶絲工廠、紅胡子的農田飽經歷練，并輾轉來到一座繁華的城市求學。他師從癲狂博學的古伯博士（柄本明配音），并在伊哈特卜火山局謀得職位，通過研究地質活動逐步理解自然規律的深層法則。隨著對火山能量的探索日益深入，布多力逐漸掌握改變環境的能力，并發現黑貓掠奪事件與森林生態失衡存在關聯。這一系列經歷由此改變了布多力的一生，使他踏上對抗自然異變與尋找親人的雙重征途。本片根據宮澤賢治帶有自傳性質的同名童話改編，展現少年在苦難中追尋生命真諦的成長歷程。