Kryzys Barbie
Film zaczyna się od przedstawienia świata Barbie, który jest idealny, bajkowy i pełen kolorów. Barbie jest piękną, mądrą i utalentowaną lalką, która ma wszystko, czego zapragnie: pięknego chłopaka Kena, wspaniałych przyjaciół, luksusowy dom, wymarzoną pracę i mnóstwo ubrań. Jednak Barbie czuje się nieszczęśliwa i znudzona swoim życiem. Uważa, że jest zbyt doskonała i nie ma żadnych wyzwań ani celów. Zaczyna mieć wątpliwości co do swojej tożsamości i sensu istnienia.
Pewnego dnia Barbie postanawia udać się do biblioteki, aby poszukać odpowiedzi na swoje pytania. Tam znajduje książkę o prawdziwym świecie, który jest zupełnie inny od jej własnego. Jest pełen różnorodności, problemów, emocji i niespodzianek. Barbie jest zafascynowana tym odkryciem i postanawia spróbować wejść do prawdziwego świata przez portal magiczny, który znajduje w książce.
Przygody w prawdziwym świecie
Barbie przechodzi przez portal i trafia do Nowego Jorku, gdzie wszystko jest dla niej nowe i dziwne. Nie pasuje do otoczenia swoim wyglądem i zachowaniem. Ludzie patrzą na nią z niedowierzaniem lub szyderstwem. Nie rozumie wielu rzeczy, takich jak pieniądze, technologia czy moda. Nie wie też jak poradzić sobie z trudnymi sytuacjami, takimi jak kradzież, oszustwo czy przemoc.
Na szczęście Barbie spotyka kilka osób, które pomagają jej lub zaprzyjaźniają się z nią. Są to m.in. Gloria, która jest właścicielką sklepu z zabawkami i przygarnia Barbie do swojego domu; Allan, który jest taksówkarzem i oprowadza Barbie po mieście; Sasha, która jest projektantką mody i uczy Barbie jak się ubierać i malować; oraz Ken, który jest aktorem i zakochuje się w Barbie. Barbie uczy się od nich wielu rzeczy o prawdziwym świecie i odkrywa jego piękno i magię.
Zagrożenie ze strony złej czarownicy
Jednak nie wszystko jest takie proste i radosne dla Barbie. Okazuje się, że portal magiczny, przez który przeszła, należy do złej czarownicy o imieniu Malvina. Ona też przeniosła się do prawdziwego świata za pomocą portalu i planuje go zniszczyć swoimi czarami. Malvina chce też zemścić się na Barbie za to, że uciekła z jej świata i odebrała jej Ken.
Malvina próbuje wielokrotnie pokrzyżować plany Barbie i jej przyjaciół. Wysyła za nimi swoich pomocników: lalki zombie, które są pod jej kontrolą. Próbuje też skłócić Barbie z Kenem poprzez podszywanie się pod nią lub podsłuchiwanie ich rozmów. Malvina chce też odebrać Barbie jej magię i urodę poprzez rzucanie na nią klątw.
Ostateczna konfrontacja i szczęśliwe zakończenie
Barbie dowiaduje się o istnieniu Malviny i jej planach dzięki książce, którą znalazła w bibliotece. Postanawia stawić czoła złej czarownicy i uratować prawdziwy świat. W tym celu zbiera swoich przyjaciół i razem z nimi udaje się do miejsca, gdzie znajduje się portal magiczny. Tam dochodzi do ostatecznej konfrontacji między Barbie a Malviną.
Barbie pokonuje Malvinę dzięki swojej odwadze, inteligencji i kreatywności. Używa swoich umiejętności, które nabyła w prawdziwym świecie, takich jak jazda na rowerze, śpiewanie czy projektowanie ubrań. Wykorzystuje też swoją magię, która jest silniejsza niż ta Malviny, ponieważ pochodzi z jej serca i miłości. Barbie udowadnia, że nie jest tylko lalką, ale prawdziwą kobietą, która ma swoją osobowość i marzenia.
Po pokonaniu Malviny Barbie musi podjąć decyzję, czy chce wrócić do swojego świata, czy zostać w prawdziwym świecie. Ostatecznie wybiera to drugie, ponieważ czuje się tam szczęśliwa i spełniona. Ken prosi ją o rękę i ona się zgadza. Film kończy się sceną ślubu Barbie i Kena, na którym są obecni wszyscy ich przyjaciele z obu światów.
