Der Film spielt in einer der unseren nicht ganz unähnlichen, aber mit vielen fantastischen Eigenarten angefüllten Parallelwelt, in der jeder Mensch einen »Daemon« hat – ein sprechendes Wesen in Tiergestalt, das seine Seele verkörpert.
Beherrscht wird diese Welt vom »Magisterium« – einer totalitären Regierung, der nur noch der letzte, legendäre »Goldene Kompass« im Weg zur absoluten Macht steht. Dieser Goldene Kompass – ein Gerät mit quasi hellseherischen Fähigkeiten – wird dem Mädchen Lyra Belacqua vom Rektor ihrer Schule, dem Jordan College, anvertraut. Eines Tages verschwindet Lyras bester Freund Roger – als eines von vielen Kindern, die angeblich in den Norden verschleppt wurden. Lyra schwört, ihn zu retten, und wenn sie dazu bis ans Ende der Welt reisen müsste.
Zunächst scheint die an ihrer Schule auftauchende, faszinierende Wissenschaftlerin und Abenteuerreisende Marisa Coulter die Hilfe zu sein, die Lyra für ihre Rettungs-Mission braucht. Doch bald muss Lyra erkennen, dass sie droht, in eine Falle des Magisteriums zu gehen. Es scheint, dass sie nun ganz auf sich allein gestellt ist – doch da macht sie Bekanntschaft mit dem Völkchen der seefahrenden Gyptians, die, zusammen mit einer Hexe und einem Piloten, zu ihren Verbündeten werden.
Diese Gruppe von Freunden macht sich auf, den heraufziehenden Krieg zu verhindern, der die Existenz nicht nur von Lyras, sondern aller Parallelwelten bedroht.
Der Film ist der erste Teil einer Fantasy-Trilogie nach den His Dark Materials-Romanen von Philip Pullman. In den USA wurde ihm vor allem von konservativ-fundamentalistischen Kreisen unterstellt, Propaganda für Pullmans aufgeklärt-atheistische Weltanschauung zu sein.