电影讲述了印度少年“派”的全家经历了一场海上风暴。作为唯一幸存者，派独自在海上漂流了200多天，最终获救。
事后，少年派将自己的这段经历描述成两个完全不同的版本，第一个版本是派内心坚信的真相，第二个则是派讲给外人的故事。两个完全不同的故事表现了少年派言行与内心的不一致，构成了叙事矛盾。
第一个故事里，少年派与老虎、猩猩、斑马、鬣狗一起流落在救生艇上。斑马摔断了腿，被凶残的鬣狗吃掉。当鬣狗意图对少年派不利时，猩猩出手教训了鬣狗，心怀不满的鬣狗伺机干掉了猩猩。然而，当鬣狗正得意洋洋时，却不知好歹地惹恼了在躺在救生艇里休憩的老虎，被老虎毫不客气地咬死。之后，少年派与猛虎经历了对峙——和平共处——相依为命的过程。然而，命运之神对于虔诚到信了三个宗教的少年派毫不怜惜，用一场暴风雨浇熄了他的全部希望，然后，却把他送到一个拥有丰富食物，遍地是狐獴，还有一个极美的淡水湖的浮岛上。一人一虎在这个岛上分别饱餐了一顿海草与狐獴。入夜，少年派在树上摘到一朵莲花，揭开层层花瓣，里面是一颗人类的牙齿。少年派意识到这座岛是一座食人岛，如果长久地留在这座岛上终将被岛所吞噬，于是带着老虎离开这座浮岛，漂流到了墨西哥湾。靠岸后，老虎头也不回地离开了派，钻进了丛林，从此再也没有出现。
第二个故事，是少年派对日本船公司派来的调查员讲述的“真相”。调查员不相信第一个满是动物和天堂般浮岛的奇幻故事，如果带回要被人笑掉大牙。他们坚持要派再讲述一个故事以便回交差。派于是讲述了另一个残酷得多的故事。在这个故事里，他和生性残忍的法国厨师、善良的中国水手以及他的母亲一起上了那条小小的救生艇。水手跌断了腿，厨师设计杀死了无力反抗的水手，并以他的尸体为食。少年派无法容忍，与厨师发生了冲突，母亲为了保护自己的儿子扇了厨师一个耳光，并要派立刻登上船上附带着的小浮筏。当派登上浮筏，回头却看见母亲为了保护自己而被厨师杀死，尸体被扔进海中。愤怒的少年派怀着杀母之仇再次登上船，而厨师因为意识到自己铸成大错，准备好了刀，引颈受死。之后，少年派以厨师的尸体为食，独自一人漂流到了墨西哥湾。
