12歲的威爾與母親居住在溫徹斯特，10年前探險家父親約翰帕里失蹤；威爾因誤殺闖空門偷取父親寄來的信件的政府安全組織人員，而要將母親寄放在鋼琴老師家，他帶同藏著父親信件的皮革盒子獨自往牛律尋訪父親的下落；威爾被一隻黃斑貓引到一個寂靜無人的世界，遇上到來尋找「塵」的真相，卻因大霧與父親失散的萊拉！
（喜喀則）萊拉與威爾在街上遇上安琪和保羅兩姊弟，從他們口中知道此城稱為喜喀則，被專門吞噬成人的意識之幽靈占據了。
（萊拉的世界）帕可拉到斯瓦巴，從艾塞列公爵的僕人索羅德口中探得公爵的行動後召集會議，決定由帕可拉與公爵前度情人絲卡荻女巫進入缺口，分別尋找萊拉與公爵，而熱氣球飛行員史科比則尋找傳聞中加入韃靼族成為巫醫的 古曼 博士；幾經轉折才找到患了心臟病的古曼，他告訴史科比自己來自威爾的世界，進入了喜喀則後又到了萊拉的世界，並以古曼之名成為學者，在這世界生活；他知道喜喀則的匕首能助公爵完成計劃，要求史科比帶他前往尋找匕首持有人並告訴他任務，途中他們被莫斯科維帝國護衛軍的飛船尾隨進入缺口！
（威爾的世界）威爾與萊拉回來，分別尋找父親的下落與物理學家了解「塵」的真相；威爾從律師口中知道父親的探險隊在阿拉斯加失去蹤影；而萊拉在羅盤的指引下找到瑪 隆 博士了解「塵」的事：在威爾的世界裡「塵」的名字叫黑暗物質，自大爆炸後出現，是一種凝聚宇宙所有的物質、有意識的粒子，自人類起源（3、4萬年前）開始與人類有聯繫，能回應人類的思想...萊拉利用電子儀器與粒子溝通。
（喜喀則）帕可拉和絲卡荻在逃避幽靈的難民中，知道喜喀則本是一個無憂蓬勃的城市，300年前城中天使塔裡的哲學家，開啟了穿梭不同世界之門偷竊物資，卻引來幽靈的闖入，最近全城也被它們占據了。
絲卡荻隨著一隊武裝天使進入另一個世界，尋到艾塞列公爵所在，他正召集來自不同世界的武裝生物向造物主宣戰！
（威爾的世界）萊拉在瑪隆實驗室中被特殊分局的霍特斯警員查問，謊言被識破，逃走時遇上早前認識的查爾斯，羅盤被他偷去；萊拉此刻才後悔沒有聽從羅盤指示，全力助威爾尋父；她與威爾尋到查爾斯的居所，要求取回羅盤，他要他們到喜喀則的天使塔替他取匕首來交換！
（喜喀則）萊拉與威爾到天使塔，從安琪的哥哥突里歐手中奪回匕首，左手小指與無名指意外地被切斷，失去匕首保護的突里歐，逃出塔後即被幽靈吞噬靈魂；
萊拉二人為匕首持有人吉可莫鬆綁，他告知威爾已成為新一代持有人，並教導他如何用這把無堅不摧的匕首切開及關閉通向其他世界的窗口，萊拉與威爾離去後吉可莫自殺！
（威爾的世界）威爾利用匕首進入查爾斯的書房偷取羅盤，剛好碰上查爾斯與考爾特夫人，萊拉這才認出查爾斯是母親的情人波萊爾公爵，對話中得知他很早前已用兩個身份穿梭萊拉與威爾的世界，套取情報淘利！
萊拉引開他們的注意力，讓威爾成功取回羅盤，黃斑貓的出現讓他們及時逃回喜喀則，並閉上窗口。
（喜喀則）萊拉與威爾遇上安琪率領小孩追殺，他們被圍困在瞭望台，帕可拉及時趕到救援，三人在尋找威爾父親途中遇上絲卡荻，她向他們敘述公爵的計劃後回萊拉的世界召喚所有女巫加入戰爭！
（威爾的世界）查爾斯到訪瑪隆實驗室，叫她供出萊拉到訪的詳情以交換支持研究工作的資金，卻被瑪隆斷然拒絕；她被革職後潛入實驗室，利用電腦儀器與粒子溝通，他們指示她到另一個世界尋找萊拉與威爾，瑪隆毀滅儀器後踏上旅程！
（喜喀則）史科比的熱氣球被迫降落，他與古曼逃進森林，護衛軍放火燒林，他們逃到峽谷，史科比為救古曼獨自殲滅軍隊而喪命，臨終前召喚了帕可拉前來…
霏爾德女巫潛入考爾特夫人在湖邊的營區，偷窺到夫人誘騙查爾斯說出匕首的事，然後毒殺他；女巫正想殺夫人時反被捉，並迫她說出萊拉的下落及她是萬物之母的古老預言！失去價值的女巫被聽命於夫人的幽靈吸去精靈…
威爾獨自上山遇到古曼，他用血苔替他的斷指傷口止血；古曼要威爾用匕首助公爵戰勝造物主；女巫卡曼寧突然出現，殺死曾拒絕她的古曼後自殺；威爾這時才認出古曼是父親約翰帕里！跟蹤古曼到來的天使巴瑟莫與巴魯克要帶威爾到公爵處，威爾因萊拉留下羅盤失蹤而拒絕前往…
