Sofia (Xuxa) é uma bibliotecária e especialista em livros para crianças. Numa noite de sábado, está se preparando para sair com sua melhor amiga (Heloísa Périssé), quando recebe um telefonema. Do outro lado da linha, está Matheus (Márcio Garcia), viúvo há três anos de uma prima muito ligada a Sofia, e que pede a Sofia para tomar conta de seus filhos Júlia (Maria Mariana Azevedo) e Lucas (Brunno Abrahão). Sofia concorda na hora, porque além de adorar as crianças, é secretamente apaixonada por Matheus.

Sofia vai encontrar as crianças na casa do tio-avô de Matheus, um astrônomo (Sergio Mamberti) que é também um feiticeiro, e tem um livro mágico. Ao abri-lo, Sofia e as duas crianças caem dentro dele, indo parar na Floresta Encantada onde acontecem todos os contos de fadas.

Sofia, Lucas e Júlia encontram-se com personagens como a Branca de Neve (Talita Castro), sua madrasta (Claudia Raia), seu Príncipe Encantado (Claudio Heinrich), o Saci (Toni Garrido), Chapeuzinho Vermelho (Debby Lagranha), sua avó (Eva Todor), o Lobo Mau (Lucio Mauro Filho) e Pinóquio (Gustavo Pereira). A história se complica porque Sofia e as crianças, por serem do mundo real, perturbam os contos de fada, fazendo todos "desandarem". Isso dá poderes ao vilão secreto para que ele consiga que todos os monstros das histórias de terror invadam a floresta encantada, conquistando-a, e ameaçando também o mundo real.

Sofia salva as duas crianças mas depois se vê num dilema. Lucas e Júlia terão que descobrir a porta de volta para o mundo real, e trazer seu pai para a Floresta Encantada para salvar Sofia, a própria floresta, os contos de fada e até o mundo real.