얼음마법을 쓰는 공주 엘사와 장난꾸러기 동생 안나
장난꾸러기 동생 안나는 한창 잠자고 있는 언니 엘사를 찾아와 같이 눈사람을 만들며 놀자고 조릅니다. 엘사는 기꺼이 응하여 마법으로 눈을 만들고 눈사람 올라프를 만듭니다. 그런데 안나와 놀던 중 엘시가 실수로 안나를 다치게 합니다. 그것을 알게된 왕과 왕비는 안나를 트롤들에게 데려갑니다. 그들의 사정을 들은 트롤 족장은 안나를 치료하기 위해 즐거운 기억은 남기되 마법에 관한 기억은 모두 지웠습니다. 또한 그는 엘사의 마법이 더욱 강해지면 위험할 수도 있으니 마법을 통제하는 법을 익혀야 한다고 조언해 줍니다. 그 후 왕은 성문을 닫고 안나와 모두에게 엘사의 마법을 숨기기로 합니다. 안나는 깨어낫지만 기억을 잃었고 갑자기 엘사가 자신을 피하는 것에 힘들어합니다. 안나는 큰 성에서 혼자 노는 것이 심심하기만 합니다.
몇 년 만에 드디어 열리는 성문
어떤 이유에서인지 어느 날 배를 타고 떠난 왕과 왕비는 높은 파도를 만나 생사를 알 수 없게 되고 부모를 잃은 서로뿐인 엘사와 안나는 힘들어합니다. 그렇게 3년이 지나 마침내 엘사가 성격이 되어 대관식이 열리는 날이 되고 아렌델은 축제 준비를 합니다. 몇 년간 혼자 넓은 성 안을 뛰놀며 성 밖을 동경해오던 안나는 드디어 성 문을 열게 된다는 사실에 잔뜩 흥분합니다. 또한 안나는 혹시나 오늘 운명의 상대를 만날 수도 있지 않을까 기대합니다.
반면 엘사는 혹시라도 많은 사람들 앞에서 마법이 들통나지는 않을까 걱정이 되어 무척 불안해합니다. 대관식 날이 찾아오고 그렇게 성문은 열렀습니다. 성을 나선 안나는 밖을 구경하다가 서던 제도의 한스 왕자를 우연히 만나게 됩니다.
한스에게 첫눈에 반한 안나와 떠나는 엘사
안나와 한스는 서로 인사하고 얼마 안 가 엘사의 대관식이 시작됩니다. 마법이 들통날까 봐 긴장된 마음으로 엘사는 장갑을 벗습니다. 다행히 엘사는 무사히 대관식을 마칩니다. 이어 대관식의 뒤풀이가 열리나 오랜만에 엘사와 만난 안나는 기쁜 마음에 앞으로도 계속 성 문을 열어달라고 부탁했지만 엘사는 망설이지 않고 안된다고 대답합니다.
그런데 잠시 후 우연히 만난 한스에게 하소연을 하던 안나는 한스와 자신이 매우 잘 맞다고 느낍니다. 그렇게 둘은 곧장 엘사에게 달려가 이 사실을 전하지만 엘사는 결혼을 허락할 수 없다고 말합니다. 그러나 안나는 엘사의 반대를 이해할 수 없어 화를 내게 되고 궁지에 몰린 엘사는 실수로 마법을 사용하고 맙니다. 당황한 엘사는 더욱 마법을 통제할 수 없게 되고 그렇게 엘사는 다른 이들에게 피해를 주지 않기 위해 홀로 성을 떠납니다. 엘사는 떠났지만 곧 엘사의 마법에 의해 눈이 내리기 시작하고 아렌델은 통째로 얼음에 뒤덮이게 됩니다. 그러자 안나는 한스왕자에게 안렌델을 맡기고 엘사를 찾아나섭니다. 성을 벗어나 혼자서 산을 오르던 엘사는 다른이들을 보호하기 위해 억제하고 숨기던 마법을 마음껏 사용해보게 되자 해방감을 느끼며 얼음 성을 짓고 그곳의 주인으로 살기로 합니다.
안나에게 내밀어진 도움의 손길
설산을 해치며 엘사를 찾던 안나는 타고 있던 말도 잃어버리고 길을 헤매게 됩니다. 그러던 중 우연히 발견한 오큰의 상점에 들어가게 되고 안나의 뒤를 이어 들어온 남자는 겨울용 상품을 구입하려 하지만 돈이 모자라 포기하고 근처 헛간에서 몰래 쉬려 합니다. 그러자 안나는 그가 원했던 물품들을 다 사주고는 북쪽 산으로 데려다 달라는 거래를 합니다. 그렇게 안나는 크리스토프에게 엘사가 왜 화났는지 설명해주며 북쪽 산을 향해 갑니다. 그런데 그때 야생 늑대들이 쫓아오기 시작하자 필사적으로 도망치던 둘은 벼랑 끝에 몰리게 되고 어쩔 수 없이 절벽을 뛰어넘습니다. 둘은 가까스로 목숨을 구하지만 크리스토프의 썰매는 절벽아래로 떨어져 부서지고 맙니다. 안나는 죄책감에 더 이상 도와주지 않아도 된다며 떠나려고 하지만 마음이 약한 크리스토프는 안나를 도와주겠다고 합니다. 그렇게 둘은 다시 북쪽산을 향해 가기 시작합니다. 안나는 북쪽산에서 엘사가 만든 올라프를 만나고 그의 안내를 받으며 엘사를 찾습니다.
마침내 만나게 되는 엘사와 안나
한스 왕자는 아렌델 주민들에게 위해 왕궁 물자를 나눠주다가 혼자 돌아온 안나의 말을 보고 안나를 구하기 위해 병사를 지원받습니다. 마침내 일행과 엘사의 얼음성에 도착한 안나는 나머지 일행에게 엘사와 둘이 대화하겠다며 성밖에 있어달라 얘기합니다. 그리고 엘사를 만난 안나는 그녀에게 다시 아렌델로 돌아가자고 설득하지만 엘사는 자기가 또다시 누군가를 다치게 할까봐 두려워 그것을 거절합니다.
그러나 안나가 아렌델이 모두 얼어버렸다는 사실을 말하자 결국 자기가 모두를 위험에 처하게게 만들었다는 사실에 좌절한 엘사는 두려운 마음이 들고 그녀의 마법은 엘사의 통제를 벗어나 안나를 상처 입힙니다. 그럼에도 안나가 떠나지 않으려 하자 엘사는 스노우 골렘을 소환하고 안나와 일행을 억지로 바깥으로 내쫓습니다. 그때 안나의 머리카락이 흰색으로 변해하는 것을 발견한 크리스토프는 안나를 치료하기 위해 안나를 자기 친구들에게 데려갑니다. 안나와 올라프는 그렇게 크리스토프의 가족인 트롤들을 만나고 안나의 병을 알아챈 트롤 족장이 다가와 그녀를 치료하는 방법은 진정한 사랑뿐이라고 말합니다.
위기에 닥친 엘사와 위험에 빠진 안나
한편 엘사의 성에 도착한 한스와 군사들은 다른 군사들이 골렘과 대치하는 사이 위즐튼의 병사들은 몰래 성에 들어가 엘사를 공격합니다. 엘사는 스스로를 방어하기 위해 마법을 사용하지만 방심한 사이 떨어지는 크리스털을 피하지 못해 기절하고 맙니다. 잠시 후 깨어난 엘사는 양손에 수갑이 채워진 채 감옥에 갇혀있는 자신을 발견하고는 한스에게 도움을 청합니다.
한편 크리스토프는 안나를 데리고 급히 아렌델로 향합니다. 한스를 만난 안나는 사정을 설명하며 급히 키스를 요구하는데 한스는 어차피 안나와 엘사를 제거하고 아렌델의 왕이 될 생각이었다 말하며 안나를 두고 떠나고 엘사는 무언가 이상한 낌새를 채고 수갑을 부수고 도망칩니다.
한편 혼자 산으로 돌아가던 크리스토프는 아렌델에 눈구름이 깔린 것을 보고는 급히 다시 안나에게로 돌아갑니다.
진정한 사랑을 알게 된 엘사와 안나
그 시각 뒤늦게 왕궁에 도착한 올라프는 얼어가는 안나를 발견하고 자기가 녹아가는데도 불구하고 안나를 위해 벽난로를 켜줍니다. 그리고 돌아오고 있는 크리스토프를 발견한 올라프는 자신의 진정한 사랑이 한스가 아니라 크리스토프라는 것을 알아챈 안나는 서둘러 크리스토프를 만나러 갑니다.
한편 엘사는 홀로 얼어버린 바다 위를 떠돌고 있습니다. 그때 그녀를 쫓아온 한스는 이미 안나가 죽었다고 말해 엘사를 좌절시키고 엘사를 몰래 뒤에서 죽이려고 합니다. 그때 안나가 나타나 얼어버리며 엘사를 구합니다.
얼어버린 안나를 본 엘사가 슬픔에 눈물을 흘리자 마법이 풀리며 마음에 안정을 찾은 엘사는 능력을 컨트롤해서 아렌델의 얼음을 거둬들입니다. 한스와 위즐튼은 아렌델에서 쫓겨나고 안나는 크리스토프에게 최신형 썰매를 선물해주며 마법을 컨트롤할 수 있게 된 엘사는 성문을 열어 주민들을 왕궁에 초대하고 아렌델에 다시 행복이 찾아옵니다.
