毎日が晴天で毎日が夏、ピンクに彩られ、すべてが完璧な夢のような世界“バービーランド”。いつもハッピーでおしゃれが大好きな人気者のバービー(マーゴット・ロビー)は、ピュアなボーイフレンドのケン(ライアン・ゴズリング)や仲間たちに囲まれ人生最高の日々を送っていた。そんなある日、彼女の身体に異変が起こり始める。空は飛べなくなり、シャワーからは冷たい水。バービーの代名詞である“バービー・フィート”(ハイヒールを履くようにかかとを上げた状態)も床にべったりというアンハッピーな事態に困惑するバービー。やがて、世界の秘密を知る変わり者のバービー(ケイト・マッキノン)の導きで、ケンと共に人間世界へと旅立つことに。完璧とは程遠い困難だらけの人間世界で、バービーは驚くべき世界の秘密を知るが……。