影片讲述了 哈利・波特 在 霍格沃茨 的第二个学年。暑假期间，家养小精灵 多比 突然出现，警告哈利重返学校将有生命危险，并试图阻止他前往。在 罗恩・韦斯莱 和他的哥哥们的帮助下，哈利乘坐会飞的 福特安格利亚汽车 逃离了德思礼家，前往 陋居。 在新学期开始时，哈利与罗恩因无法进入 九又四分之三站台，只能驾驶飞车前往 霍格沃茨，并撞上了暴躁的 打人柳。不久后，学校内接连发生神秘的石化袭击事件，墙上出现血字警告：“密室已被打开，继承人的敌人们，当心了。”种种迹象将嫌疑指向了哈利，因为他被发现在 决斗俱乐部 中会说 蛇佬腔——一种与 斯莱特林 创始人 萨拉查・斯莱特林 相关的罕见能力。 为了揭开真相，哈利、罗恩和 赫敏・格兰杰 开始调查 密室 的传说。他们通过 复方汤剂 伪装成 斯莱特林 的学生进行探查，但收效甚微。随着 赫敏・格兰杰 也被石化，哈利和罗恩在 海格 的指引和 阿拉戈克 的威胁下，最终从 哭泣的桃金娘 处得知了进入密室的线索。 哈利在密室中发现，汤姆・里德尔——即少年时期的 伏地魔——通过一本附有他记忆的 汤姆・里德尔的日记 控制了 金妮・韦斯莱，并释放了蛇怪。在 阿不思・邓布利多 的 凤凰 福克斯 和 格兰芬多宝剑 的帮助下，哈利成功击败了 蛇怪，并用蛇怪的毒牙摧毁了日记（这也是他摧毁的第一个 魂器）。最后，哈利用计使 卢修斯・马尔福 意外地解放了他的家养小精灵 多比。