دأ قصة الفيلم مع مجموعة من كاسري الجليد يغنون أغنية تحثّ على التفاؤل، وبينهم يوجد طفل صغير وحيوان الرنا، ومعهما تنتقل الحكاية إلى مجرى آخر؛ وتحديداً إلى القصر الذي تعيش فيه الأميرتان إلسا وآنا المقربتان إلى بعضهما بعضاً، إلى حين انكشاف سر الكبرى إلسا، التي ولدت ومعها طاقة سحرية بتحويل أي شيء تلمسه إلى جليد.
تحاول الأميرة آنّا في إيقاظ شقيقتها الأميرة إلسا، كي تلعبا بالثلج، تحقق إلسا رغبة آنّا وتنزلان معاً، وتبدأ إلسا بإظهار قوتها الخارقة التي لا تعرف ماهيتها، فهي تستخدمها للتسلية، تبني لشقيقتها الأدراج الجليدية، والنجوم، إلى أن تبني لها جسراً، تقع منه آنّا، فتصاب إلسا بالذعر، وتصرخ فتوقظ الملك والملكة، اللذين يصطحبانهما إلى خبير علاج المسحورين زعيم قبيلة الأقزام الصخور، يقف الزعيم ويطمئن الملكين والأميرة أن الجليد أصاب عقل آنّا وهذا شيء سهل، فالعقل قادر على إذابة الجليد مع مرور الوقت، لكن إذا أصاب القلب فهنا تكمن المشكلة فلا علاج له سوى بحب كبير، وبعد أن علمت إلسا بأنها ولدت ومعها طاقة سحرية، وبعد أن أصابت بالأذى هذه الطاقة شقيقتها، يقرر الملك والملكة المحافظة على ابنتهما المسحورة، بإخفائها عن عيون الجميع بمن فيهم شقيقتها.
تعيش إلسا في غرفتها وحيدة، غير آبهة لتوسلات شقيقتها بأن تفتح باب غرفتها لها ليلعبا معاً، تذكرها دوماً بعلاقتهما وبالحب الكبير الذي يجمع بينهما، لكن إلسا ترفض كل هذه التوسلات كي لا تؤذي شقيقتها مرة ثانية، والذي يزيد الأمر تفاقماً أن آنّا لا تفهم ولا تعي ما الذي غيّر شقيقتها تجاهها. تكبر الأميرتان وهما على الحال نفسها: إلسا داخل غرفتها، مرتدية القفازات طوال الوقت، وآنّا تلعب مع الجدران وتخترع أصدقاء وهميين لها، إلى أن يأتي اليوم ويقرر الملك والملكة السفر لمهمة طارئة، لكنهما يموتان في طريق العودة، ويظل السر في قلب آلسا وشخص آخر، هو الطفل كريستوف نفسه الذي أصبح شاباً مع حيوان الرنا، لكن إلسا لا تعرف ذلك.
هذه الفاجعة تجمع الأميرتين، لكن إلسا تصر على عدم التعاطي مع آنّا، وتنبذها أكثر فأكثر إلى أن يأتي يوم تتويج الأميرة إلى ملكة، بعد أن أصبحت شابة تبلغ السن القانونية لهذه المهمة.
تحار الأميرة قبل تتويجها ملكة، في كيفية إخفاء طاقتها السحرية، تحاول قدر المستطاع السيطرة على مشاعرها، فكل القصة تكمن في كظم الغيظ، كي لا تتحول الأمور إلى كارثة، ترتدي القفازات وتقنع نفسها بأنه يوم واحد وسيمضي، وتأمر بفتح أبواب القصر، مع تلهف الجموع الغفيرة التي أتت لمشاهدة الملكة المختفية عن الأنظار سنوات عدة، في هذه الأثناء تكون الأميرة آنّا مقبلة على الحياة خارج أبواب القصر، متلهفة لمشاهدة البشر، تغني وترقص، مع نظرة استغراب من الجميع، إلى أن تصطدم بشاب، تقع في حبه من النظرة الأولى وما هو إلا أمير المنطقة الجنوبية من البلاد واسمه هانس، وفي لحظة التتويج يطلب مسلّم التاج الملكي من إلسا أن تخلع قفازيها، كي تمسك إكسسوار الملكة، تتوتر لكنها تخضع لرغبته ويكون إعلانها ملكة قد استوفى شروطه مع بداية تشكل الجليد على أدواتها التي تضعها بخفة على الطاولة كي لا يلاحظها أحد، وتمر الأمور بسلام لكن ليس لوقت طويل. تفاجئ آنّا الملكة آلسا بقرار زواجها بالأمير هانس، فترفض الملكة هذا القرار، فتثور آنّا وتذكرها بإقصائها لها طوال السنوات، وتؤكد لها أمام الجميع أنها لن تتنازل عن هذا الحب، وتسحب أحد قفازيها من يدها في محاولة استجدائها لترضى، فتغضب الملكة إلسا وينكشف سرها حينما تبني حاجزاً جليدياً بينها وبين شقيقتها أمام جميع الحضور، فتظهر شخصية التاجر الذي يريد استغلال هذا الشجار لينقلب على الملكة متهماً إياها بالساحرة الشريرة، فتهرب إلسا من عيون الجميع بعد أن حولت المدينة إلى جليد شديد البرودة، وتقصد جبلاً تحوله إلى قصر من الجليد وتغني أنها لأول مرة تشعر بالحرية، والتحرر من قيد السر الذي عاشت معه فحرمها طفولتها الطبيعية، وتزين قصراً بكل ما تريد من أشكال جليدية، وترقص وتمرح وتعيش لحظات لم تعشها من قبل، فكشف سرها هو حريتها.
تنهار آنّا التي تعي أن كل هذا الإقصاء كان كي لا تعرف سر شقيقتها، فتقرر اللحاق بها، وتمتطي حصانها الذي يتركها وحيدة مع العاصفة الثلجية، فتلتقي كريستوف وحيوان الرنا الذي يجر زلاجة، وتطلب منهما مساعدتها، ويؤكد كريستوف لها أنه يعلم سر الملكة منذ كان طفلاً، تمر الرحلة بمخاطر كثيرة ويفقد كريستوف الزلاجة، ويستمر كريستوف وآنّا وحيوان الرنا في محاولة الوصول إلى قصر الملكة الجليدي.
تغضب الملكة إلسا مرة أخرى وتصيب شقيقتها هذه المرة بقطعة جليد في قلبها، فتصاب بالحمى، فيأخذها كريستوف مسرعاً إلى زعيم الأقزام الصخرية الذي عالجها في المرة الأولى حينما كانت قطعة الجليد في عقلها، ولم تخلف سوى خصلة بيضاء في شعرها، لكن هذه المرة وقف الزعيم حائراً، مؤكداً أن القطعة الجليدية أصابت قلبها ولن يشفيها سوى حضن أو قبلة من شخص يحبها بصدق، فيقرر كريستوف أن يوصل آنّا إلى الأمير هانس، لأنه يعتقد أنه يحبها مثلما تحبه، مع أن كريستوف بدأ قلبه يدق لها.
تصل آنّا إلى القصر وتطلب من الأمير أن يقبلها لكنه يرفض ويتركها في الغرفة لتموت، ويعلن وفاتها على يد الملكة، ويصدر قرار إعدامها، في هذا الوقت يتم القبض على الملكة، وتصدر ريحا ثلجية أقوى من السابقة، وعندما تهرب من السجن يواجهها الأمير هانس ويقول لها إن موتها حياة للجميع، خصوصاً بعد وفاة شقيقتها آنّا التي وصل إليها كريستوف وقام بتهريبها، وقبيل قطع رأس الملكة تقف آنّا في وجه من اعتقدت أنه حبيبها، وتتحول كلها إلى جليد. فتنهار الملكة وتقترب من شقيقتها التي ضحت بنفسها لأجلها، وتبكي وتحضنها بدفئ، فتعود أنّا إلى الحياة.
