Antes do conto começar, Coraline e seus pais se mudam para um novo apartamento. Os pais da menina estão sempre ocupados com o seu trabalho e dão-lhe pouca atenção. Isolada, Coraline sai para explorar.

Ela conhece os outros habitantes da casa, Sra. Miriam Forcible e Sra. April Spink, duas mulheres idosas aposentadas dos palcos, e um homem muito mais velho chamado Sr. Bobinsky, que treina ratos para tocar música. Coraline encontra uma porta trancada na sala de estar, ainda que a entrada seja emparedada. No dia seguinte, ela leva a chave até a porta, abre-a, e encontra um corredor escuro que leva até um apartamento idêntico ao seu.

Esse mundo alternativo é habitado por sua outra mãe e outro pai, que são réplicas dos seus pais reais, com uma única diferença: possuem botões como olhos. No início eles parecem mais interessantes, divertidos e carinhosos que seus pais de verdade. No final do dia, a outra mãe de Coraline oferece-lhe a chance de ficar nesse mundo para sempre se a menina costurar botões em seus olhos. Coraline decide que prefere ir para casa, para a decepção de sua outra mãe.

Ao retornar para o apartamento, Coraline percebe que seus verdadeiros pais estão desaparecidos. Eles não retornam no dia seguinte, e ao descobrir que eles foram seqüestrados por seu Outro pai e Outra mãe, resolve resgatá-los. Viaja novamente para o mundo da Outra mãe, briga com ela e se recusa a aceitar presentes e amor. Como castigo, fica presa atrás do espelho. Lá conhece almas de três crianças de diferentes épocas que também foram presas e jogadas de lado.

A Outra Mãe decide levar Coraline para fora do quarto. A menina a desafia em um jogo de achar as almas das crianças e seus respectivos pais no mundo dos Outros Pais, usando suas habilidades e vendo uma pedra recebida dos seus vizinhos. Ela acha as almas e escapa para o mundo real, forçando a porta para fechar na Outra mãe e machucando sua mão. De volta ao seu apartamento, Coraline encontra seus pais são e salvos.

Na noite seguinte, Coraline descobre que sua missão ainda não está completa. A mão da Outra Mãe, que continua no mundo de Coraline, está machucada. Ela acidentalmente prendeu a mão da Outra Mãe enquanto fechava a porta. Coraline atrai a mão até um poço e a engana para cair junto com a chave, livrando o mundo do perigo da outra mãe para sempre.

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