Sinopse:
Bastian Baltazar Bux é um garoto órfão de mãe que não tem a atenção do pai e é humilhado por seus colegas de escola. O garoto encontro nos livros um refúgio de sua triste vida. Certo dia, fugindo da perseguição de seus colegas, ele entra numa livraria e conversa com o livreiro - Karl Konrad Koreander - um senhor ranzinza que não gosta de crianças. Bastian nota que Karl está lendo um livro e, quando ele vai atender um telefonema, Bastian sente-se atraído pelo livro e o rouba. O garoto sente culpa pelo ocorrido, mas ao mesmo tempo deseja muito ler o livro. Com medo de represália de seu pai pelo roubo, o garoto não volta para casa, mas vai até a escola e se esconde no sótão para ler o livro, cujo o título é "A História Sem Fim".
O livro conta que Fantasia, um lugar mágico e misterioso, povoado por criaturas fantásticas, está passando por um estranho episódio: o Nada está invadindo algumas áreas de Fantasia e provocando sua inexistência. Por essa razão, vários povos de Fantasia mandam mensageiros para a Torre de Marfim, para pedir ajuda à Imperatriz Menina, já que é por causa dela que Fantasia existe, apesar de ela não interferir no curso dos eventos em seu reino. A Imperatriz Menina não exerce poder sobre Fantasia e seus habitantes, mas todo seu poder está depositado no Aurin, um colar que possui duas serpentes, uma brnaca e outra escura, que mordiam a cauda uma da outra.
Ao chegar à Torre de Marfim, os mensageiros descobrem que a Imperatriz está doente e talvez esse é o motivo de Fantasia estar sumindo. Para salvar Fantasia é solicitado a um garoto, Atreiú, que encontre um filho dos homens, já que somente ele poderia salvar Fantasia. À Atreiú é entregue o Aurin, e ele parte em sua missão, acompanhado de seu cavalo falante, Artax. Durante a jornada, Atreiú sofre altos e baixos, inclusive perdendo Artax para o Pântano da Tristeza. Correndo grandes perigos, já que o Nada manda um perseguidor maligno em perseguição a Atreiú, ele recebe a ajuda de um dragão da sorte, Fuchur.
Quando Atreiú acredita que fracassou em sua missão, a Imperatriz Criança diz a ele que ele conseguiu trazer a criança humana e esta só precisa dar um novo nome à Fantasia. Estranhamente, é Bastian, o leitor do livro, a criança huamana. Assustado, Bastian não consegue acreditar no que lê. Mas, por fim, aceita a missão de ser o salvador de Fantasia e, através de seus desejos, inicia-se a reconstrução do reino e novas aventuras vividas por Bastian nesse mundo fantástico.
