La película cuenta la historia de dos niñas, Satsuki y Mei, que se han trasladado al campo a vivir con su padre, mientras su madre se recupera de una grave enfermedad en el hospital de la comarca. En el bosque cercano, Satsuki y Mei descubren la existencia de seres extraordinarios, los espíritus del bosque, que sólo pueden ser vistos por personas de corazón puro. Cuando Mei, intentando llegar al hospital para ver a su madre, se extravía, Satsuki recurre a Totoro, el rey del bosque, para que le ayude a encontrar a su hermana pequeña.