Bastián es un niño que lo está pasando un poco mal, en la escuela se meten con él por gordo, y en casa, desde que murió su madre hay mucha tristeza.
Un día Bastián, roba un libro de una librería que le llama la atención, La historia interminable, y se mete en el desván del colegio a leerlo.
En el libro un gigante comerocas, un silfo nocturno, un diminutense y un fuego fatuo van a ver a la Emperatriz Infantil porque sus países se están desvaneciendo en la Nada. Cuando llegan se enteran que la emperatriz está enferma y su enfermedad es la Nada que está devorando Fantasía, pero ella elige a un representante para intentar curarla a ella y a Fantasía.
Este representante es Atreyu, un niño de los pieles verdes que está a punto de convertirse en guerrero. Le entregan el Auryn, amuleto y símbolo de la Emperatriz Infantil y le envían en busca de una cura.
Atreyu recorre Fantasía montado en Ártax, su caballo, que muere en los Pantanos de la Tristeza.
Cerca de allí encuentra a la Vetusta Morla, una tortuga gigantesca que es la más vieja de Fantasía. Ella le dice que la emperatriz necesita un nuevo nombre para curarse pero que ningún ser de Fantasía puede ponérselo. Manda a Atreyu a Uyulala, el Oráculo del Sur, para intentar averiguar quién puede ponérselo.
Atreyu tiene suerte de acabar en el oráculo con Fújur, un dragón de la suerte. Allí unos gnomos le cuidan y le dan pistas para pasar las tres pruebas del oráculo. En una de las pruebas ve a Bastián leyendo el libro y Bastián se sorprende.
Atreyu encuentra a Uyulala que le dice que sólo los hombres del mundo exterior pueden dar nombre a la emperatriz, pero para ellos Fantasía es un cuento y se están olvidando.
Atreyu acaba en la Ciudad de los espectros donde Gmork,un hombre lobo que le perseguía para matarlo, le cuenta la verdad sobre la Nada, que cuando los seres de Fantasía desaparecen en ella se convierten en mentiras en el mundo de los hombres. Gmork le muerde antes de morir y la Nada va a devorar a Atreyu pero Fújur le rescata y lo lleva a la Torre de Marfil, el palacio de la emperatriz.
Allí la emperatriz le dice a Atreyu que ha cumplido su misión, que ha traído a un hombre con él, que le ha acompañado en todas sus aventuras pero : ¿a qué espera para darle un nombre?.Bastián cree que es él pero le da vergüenza y miedo decirlo.
La emperatriz va a ver al Viejo de la Montaña Errante que escribe todo lo que ocurre en un libro: La Historia Interminable, y le pide que vuelva a empezar desde el principio, pero entonces todo ocurrirá de nuevo eternamente.
El Viejo accede y empieza a escribir sobre un niño que entra a una libreria, roba un libro y se pone a leerlo. Y se repite la historia hasta que Bastián grita un nombre: Hija de la Luna.
De repente Bastián está con la emperatriz y está le dice que con cada deseo de Bastián Fantasia volverá a crecer y le da el Auryn. Y así Bastián va creando la Selva Nocturna, el Desierto de Colores...y mucho más. Desea ser un Héroe y se transforma en un hombre fuerte y valiente, conoce a Atreyu y monta en Fujur.
Pero con cada deseo pierde un recuerdo y los necesita para poder volver a su mundo. Al final con ayuda de Atreyu y Fujur entra en Auryn y bebe el Agua de la vida que le permite volver a su mundo con su padre.
