Matilda lahir di keluarga Wormwood yang super cuek dan nggak menghargai kecerdasannya. Ayahnya kecewa karena dia bukan anak laki-laki, sementara ibunya sibuk dengan dunianya sendiri. Untungnya, Matilda punya pelarian lewat buku. Ia hobi banget membaca dan sering ke perpustakaan keliling milik Nyonya Phelps.

Karena ketahuan belum sekolah, Matilda akhirnya dikirim ke Crunchem Hall, sekolah yang dipimpin kepala sekolah galak dan sadis, Nona Trunchbull. Di sana, murid-murid diperlakukan seperti tentara dan dihukum pakai "Chokey", lemari sempit penuh paku yang bikin merinding.

Untung ada Nona Honey, guru baik hati yang langsung sadar kalau Matilda anak jenius. Tapi Trunchbull nggak mau kasih perlakuan khusus. Matilda pun mulai melawan dengan caranya sendiri, dari prank kecil sampai menemukan kekuatan telekinesis yang muncul saat emosinya memuncak.

Sambil menghadapi teror sekolah dan orang tuanya yang ternyata terlibat masalah kriminal, Matilda pelan-pelan menyadari bahwa cerita yang ia karang tentang akrobat, ahli eskapologi, dan bibi jahat ternyata berhubungan dengan masa lalu Nona Honey.

Dengan kecerdasannya dan bantuan teman-temannya, Matilda akhirnya berani melawan Trunchbull secara terbuka. Sekolah yang tadinya menakutkan berubah jadi tempat yang lebih ramah, dan Matilda akhirnya menemukan rumah yang benar-benar menghargainya.