Schon früh scheint Matilda Wurmwald (Mara Wilson) Dinge zu können, die andere Kinder im gleichen Alter nicht schaffen. Sei es ihren Namen zu schreiben oder sich selbst zu versorgen. Ohne je eine Schule besucht zu haben, kann sie lesen und im Kopf rechnen – selbst große Zahlen. Ihre Eltern aber scheren sich einen Dreck um ihre Tochter und machen die bald Sechsjährige immer wieder runter. Selbst ihr nichtsnutziger Bruder (Brian Levinson) bekommt mehr Aufmerksamkeit. Matilda beschäftigt sich fortan selbst und reift so auch auf definitiv bessere und schlauere Weise heran. Zudem scheint das Mädchen mehr Teile ihres Gehirns nutzen zu können als normale Menschen, weshalb sie bald schon Dinge schweben lassen kann und vieles mehr!

Ihr Vater, der schmierige Autohändler Harry Wurmwald (Danny DeVito) verkauft derweil unter falschem Vorwand Schrottkisten zu überteuerten Preisen und wird bereits von den Cops observiert. Das gewonnene Geld gibt seine Frau (Rhea Perlman) dann verschwenderisch für allerlei Kitsch und Schönheitsmittel aus. Aufgrund des Desinteresses ihrer Familie verpasst Matilda dann sogar ihre Einschulung.

Doch als mit der furchteinflößenden Agatha Knüppelkuh (Pam Ferris) eine strenge und Kinder-hassende Schuldirektorin Herrn Wurmwald in dessen Autoshop aufsucht, wird Matilda postwendend in deren Schule aufgenommen. Dort herrschen raue Sitten, werden unartige Kinder doch in eine kleine Kammer gesperrt oder gar von der Knüppelkuh durch die Luft geworfen. Matildas Lehrerin, die junge und alleinstehende Fräulein Honig (Embeth Davidtz) dagegen liebt Kinder und ihren Beruf über alles. Sie erkennt schnell, dass Matilda ein außergewöhnlich begabtes Kind ist und die beiden entwickeln auch sofort einen Draht zueinander, der bis ins Privatleben beider greift. Matilda erfährt so eine Menge über Fräulein Honig und über Fräulein Knüppelkuh – und nutzt nun ihre einzigartigen Fähigkeiten, um die Dinge zum Positiven zu wenden…