そうこうしているうちに、クリスマスプレゼントを受け取る時間がやって来た。自分の名札がついた糸を発見したクララはそれを辿っていくが、いつの間にか雪が舞い降る森の中へと入り込んでしまった。糸を辿った先のクリスマスツリーに結ばれていた鍵を発見したクララだったが、入手する前にネズミに奪われてしまい後を追いかける。そして、凍り付いた湖にかかった橋の袂にて番をしていたホフマン大尉の導きで、クララは4つの王国（花の国、雪の国、お菓子の国、第4の国）からなる世界へと足を踏み入れる。

その世界でクララは王国間の戦いに巻き込まれながらも、亡き母マリーと王国の関係、そしてクララ自身に関わる〈真実〉を知っていく事になる。
キャスト
クララ・シュタールバウム
演 - マッケンジー・フォイ、日本語吹替 - 小芝風花[4][5]本作の主人公。秘密の王国に迷い込んだ少女。聡明で手先が器用、豊かな想像力と行動力を持つ。亡き母が遺した卵形の箱を譲り受けたクリスマスイブの夜、ドロッセルマイヤー邸のパーティー中に＜秘密の王国＞に迷い込む。
シュガー・プラム
演 - キーラ・ナイトレイ、日本語吹替 - 坂本真綾[4][5]お菓子の国の摂政で妖精。秘密の王国に迷い込んだクララを歓迎し、常に寄り添い世話を焼く。実は本作のディズニー・ヴィランズで、真の目的は四つの国を支配することだった。
キャプテン・フィリップ
演 - ジェイデン・フォウォラ＝ナイト、日本語吹替 - 小野賢章[4][5]正式名は「フィリップ・ホフマン」。忠誠心溢れる兵士であり、＜秘密の王国＞でただ1人のくるみ割り人形。王国に迷い込んだクララを“プリンセス”と呼び、案内役を買って出る。どんなときでもクララを励まし、精神的な支えになる。
マザー・ジンジャー
演 - ヘレン・ミレン、日本語吹替 - 倉野章子[5]第4の国の摂政。＜秘密の王国＞の全住人から恐れられる存在。実はシュガー・プラムに全ての罪をなすり付けられていた。
ドロッセルマイヤー
演 - モーガン・フリーマン、日本語吹替 - 坂口芳貞[5]クララの名付け親。クララの母マリーを子供のときから可愛がっていたこともあって、マリーによく似たクララのことをいつも気にかけている。不思議な発明品に溢れた自身の屋敷で毎年開催するクリスマス・パーティでは、子供たちのために趣向を凝らした“贈り物の宝探し”を催している。
バレリーナ・プリンセス
演 - ミスティ・コープランド＜秘密の王国＞から歓迎されるクララに催されたバレエの主役。それぞれの王国の紹介と、国が成り立つまでの物語を踊り語る。
ホーソーン
演 - エウヘニオ・デルベス（英語版）、日本語吹替 - 茶風林[5]花の国の摂政。小太り気味の男性。
シヴァー
演 - リチャード・E・グラント、日本語吹替 - 姫野惠二[5]雪の国の摂政。痩せ型の男性。
ベンジャミン・シュタールバウム
演 - マシュー・マクファディン、日本語吹替 - 宮内敦士[5]クララの父親。クララとは確執があったが、終盤にて和解。
マリー・シュタールバウム
演 - アンナ・マデリー（英語版）、日本語吹替 - 恒松あゆみ[5]クララの亡き母親。現在のクララと同様に手先が器用で、子供の頃はドロッセルマイヤーに可愛がられていた。＜秘密の王国＞に深く関わりのある人物で、クリスマスプレゼントとしてクララに王国へと繋がる卵型の箱を遺した。