A boy born the size of a small doll is kidnapped by a genetic lab and must find a way back to his father in this inventive adventure filmed using stop motion animation techniques.

가난에 찌든 으스스한 마을에서 태어난 난쟁이‘톰썸’톰은 빈곤하게 살아가는 부모님의 삶 속에서 새로운 희망으로 커가고, 아버지는 불쌍한 톰을 위해 버려진 인형의 가구며 옷가지를 찾아 썩어가는 도시의 거리를 배회한다. 그러나 신기한 난쟁이가 태어났다는 소식에 정부에까지 들어가게 되고 정부 관리들에 의해 붙잡힌 톰은 기형아와 돌연변이를 연구하는 실험실에 갇히게 되는데....

이에 톰의 부모가 힘들게 꾸려가던 행복은 산산히 흩어져 날아가 버린다. 그리고 불쌍한 톰은 과학자들의 거대한 손에 의해 끔찍한 공포에 시달린다. 그 와중에서도 실험실에서 다른 기형 친구들과의 우정을 쌓아가는 톰... 그는 언제부턴가 굉장한 힘을 지닌 마이티 임프와 친하게 지내게 된다. 유리 플라스크 안에 갇혀 격렬하게 움직이며 분노를 표현하는 마이티 임프. 무시무시한 힘을 가진 임프와 조그만 난쟁이 톰은 같은 운명에 처한 채 의사의 실험용 칼을 피해 실험실을 탈출하게 된다. 유전자 조작으로 인해 기형이 된 수많은 친구들의 도움을 받아 그들의 유일한 생존 탈출구인 쓰레기 하수구 길을 발견하게 된 톰은 갑자기 자신이 거인 나라의 변두리 지역에 있음을 알게 된다.