在伏地魔的势力日益强大、魔法界与麻瓜世界都饱受其威胁的背景下，哈利·波特迎来了他在霍格沃茨的第六个学年。校长阿不思·邓布利多亲自将哈利从德思礼家接走，并说服了已退休的魔药学教授霍拉斯·斯拉格霍恩重返学校任教。 在斯拉格霍恩的魔药课上，哈利意外得到一本旧的魔药学课本，书上写满了笔记和一个自称为“混血王子”的神秘前主人的注释。依靠这本书，哈利在魔药学上取得了惊人的成绩，但也引起了赫敏·格兰杰的怀疑和德拉科·马尔福的嫉妒。 与此同时，邓布利多开始通过冥想盆向哈利展示一系列关于汤姆·里德尔过去的记忆，揭示他如何一步步走向黑暗并制造了多个魂器来确保自己的不死。为了获取击败伏地魔的关键信息，他们必须从斯拉格霍恩那里获得一段被他修改过的关键记忆。 影片也深入描绘了校园内的情感纠葛：罗恩·韦斯莱与拉文德·布朗展开恋情，让赫敏心碎；而哈利也逐渐意识到自己对金妮·韦斯莱的感情。 故事在哈利和邓布利多前往一个偏远的洞穴寻找并摧毁一个魂器（斯莱特林的挂坠盒）时达到高潮。他们历经艰险带回挂坠盒，却发现食死徒已经入侵了霍格沃茨。在天文塔顶，哈利无助地目睹了西弗勒斯·斯内普用阿瓦达索命咒杀死了邓布利多，随后斯内普向哈利承认自己就是“混血王子”。
作为一部电影改编作品，其在情节上对原著进行了大量的删减与调整，主要差异包括：
为了增强影片的戏剧冲突和视觉效果，编剧加入了一些原著中没有的情节：