В начале фильма, 1 ноября 1981 года, профессор Альбус Дамблдор и профессор Минерва Макгонагал встречаются у дома номер 4 по Тисовой улице, Литтл Уингинг, что на окраине графства Суррей, Англия. Они обсуждают последние события волшебного мира. Лорд Волан-де-Морт, самый сильный и зловещий тёмный маг всех времён, наконец побеждён. К сожалению, он унёс с собой в могилу двух своих последних жертв: Лили и Джеймса Поттеров. Их маленький сын, Гарри, каким-то образом сумел выжить. На память от встречи с Волан-де-Мортом ему остался только шрам в виде молнии. Гарри суждено стать легендой волшебного мира, Мальчиком-Который-Выжил, и Дамблдор считает, что лучше бы Гарри расти вдали от нежеланной славы и внимания, которые окружали бы его в мире магов.

Полувеликан Хагрид, хогвартский лесник и близкий друг Дамблдора, приносит двум профессорам ребёнка Поттеров.

Гарри отдают на попечение родственников-маглов (что им весьма не нравится), сестре его матери Петунье Дурсль и её мужу Вернону. У Дурслей есть и свой собственный сын — испорченный и избалованный Дадли.

Дурсли очень сильно не любят магию и скрывают от Гарри, что он обладает магическими способностями, вместо этого говорят, что его родители погибли в автомобильной катастрофе. Они плохо обращаются с Гарри — так, например, ему приходится спать в чулане под лестницей, где водятся пауки. Гарри Поттер с Дурслями отправился в зоопарк в Террариум, там он разговаривает с удавом. Дадли восхищен «штуками, которые выделывает змей». Хулиганистый кузен бросается к вольеру, а «мешающего» Гарри сильно толкает, так что тот падает. Тогда Гарри — неожиданно для самого себя — сделал так, что стекло вольера исчезло. Удав уполз, перед этим поблагодарив Гарри за освобождение. Дадли же остался в террариуме вместо змея, а стекло вновь оказалось на месте.

К Гарри за неделю до его одиннадцатого дня рождения начинают прилетать совы, приносящие письма, в которых мальчик приглашается учиться в Хогвартсе — школе для юных волшебников, где учат колдовству и магии. Дурсли пытаются помешать Гарри получить письмо и увозят мальчика на маленький остров, но Хагрид выслеживает их и рассказывает Гарри правду о его семье и о магическом мире. Дурсли не хотят, чтобы Гарри учился волшебству: ведь тогда он станет «одним из ЭТИХ» и «погибнет, как и его родители». Вернон Дурсль заочно оскорбляет Альбуса Дамблдора. Разгневанный Хагрид взмахнул своим зонтиком (внутри которого спрятаны обломки волшебной палочки), и в тот же миг у Дадли Дурсля вырос поросячий хвостик.

В пабе «Дырявый Котёл» Хагрид и Гарри Поттер встречают нового преподавателя школы Хогвартс — молодого профессора Квиррелла, страдающего заиканием и нервным тиком. Из волшебного паба герои выходят в Косой переулок, где Гарри покупает всё, что нужно для учёбы. Там же Гарри узнаёт об убийце своих родителей — лорде Волан-де-Морте, волшебнике, которого боятся до сих пор, несмотря на то, что он уже побеждён.

Между Гарри и Волан-де-Мортом всплывает интересное сходство — в их волшебных палочках находится два пера с хвоста одного и того же феникса.

Несмотря на протесты своего злобного семейства, Гарри отправляется в школу, где будет учиться волшебству. Он знакомится с Роном Уизли — мальчиком из бедной семьи. У Рона есть крыса Короста. В одном купе с Роном едет девочка по имени Гермиона Грейнджер — надоедливая всезнайка.

После прибытия в Хогвартс всех новых учеников распределяют по четырём факультетам, давая им примерить старую шляпу, которая когда-то принадлежала одному из основателей школы, Годрику Гриффиндору. Каждый факультет отличается от остальных: в Слизерин попадают амбициозные люди, достигающие своих целей любыми средствами; Когтевран станет домом для тех, кто больше всего ценит мудрость и острый ум; храбрецы станут гриффиндорцами, ну а студенты Пуффендуй отличаются честностью, трудолюбием и справедливостью суждений (зачастую туда попадают те, кому не подходят другие факультеты), туда же присоединяется Сьюзен Боунс. Шляпа говорит, что Гарри трудно определить на какой-либо из факультетов. Гарри шёпотом говорит шляпе, что не хочет в Слизерин, когда та рассказывает ему про достоинства этого факультета. После этого шляпа отправляет Гарри в Гриффиндор. Туда же попадают Рон и Гермиона. Драко Малфой, грубый и заносчивый, а также ненавидящий Гарри, попадает в Слизерин.

В школе Гарри всё больше узнаёт о мире волшебников. В газете волшебников сообщается, что неизвестные проникли в банк Гринготтс в тот день, когда там были они с Хагридом, но камера № 713, которую они хотели обокрасть, оказалась пустой. На уроке у Мадам Трюк Невиллу Долгопупсу не везёт, он при неправильном управлении метлой зацепился за крышу и разбился об землю; Мадам Трюк выясняет, что у мальчика сломано запястье и ведёт его в больницу, а Малфой отнимает у него напоминалку и забирает её себе, полетев на метле, а Гарри полетел за ним без разрешения преподавателя (несмотря на предупреждение Гермионы) и поймал напоминалку, которую он бросил; Макгонагал, вместо того чтобы наказать мальчика, приглашает его в Гриффиндорскую команду по квиддичу — главному и самому популярному виду спорта в магическом мире. На уроке Левитации профессора Флитвика, у Рона никак не получается, а Гермиона начала сама делать Левитацию и перо взлетает, а у Симуса при попытке произнести заклинание Левитации перо взорвалось. После уроков Рон обзывает Гермиону «противной» и говорит что никто не хочет с ней дружить.

В Хэллоуин ночью Гермиона сидит в женском туалете, увидев тролля она сильно испугалась. Гарри и Рон почувствовали что что-то не так. Когда они прибежали спасать её тролль схватил Гарри за ноги. Рон произносит заклинание Вингардиум Левиоса и дубина тролля повисла в воздухе. Потом Рон рассредоточился над заклинанием. Дубинка упала на голову тролля. Макгонагалл разочарована, что Гермиона думала, что могла усмирить этого тролля, а обоим мальчикам Макгонагалл даёт по пять баллов за удачливость. На Рождество Гарри дарят мантию-невидимку, которая когда-то принадлежала его отцу. Гарри обнаруживает Зеркало Еиналеж, где видит отражение своих родителей. Дамблдор советует мальчику перестать смотреть в зеркало, так как оно со временем заменяет людям реальный мир, и они уже не могут отойти от него.

Гарри, Рон и Гермиона обнаруживают, что в одном из коридоров Хогвартса, куда запрещено заходить ученикам, трёхголовый пёс, которого Хагрид окрестил Пушком, охраняет какой-то люк. Подумав, они решили, что Пушок скорее всего охраняет легендарный философский камень, с помощью которого можно приготовить эликсир жизни. Друзья решают что Северус Снегг, зловещий профессор зельеварения и декан Слизерина, пытается украсть камень, чтобы вернуть Волан-де-Морту силу.

Считая, что камень скоро украдут, Гарри, Рон и Гермиона решают забрать его первыми. Разобравшись с защитными заклинаниями и ловушками, установленными преподавателями школы, они обнаруживают, что камень пытается украсть не Снегг, а профессор Квиррелл. Снегг же всё время пытался защитить Гарри. Гарри переживает вторую встречу с Волан-де-Мортом, паразитировавшем на Квирреле. Квиррел умирает, сожжённый прикосновением Гарри, а Волан-де-Морт снова пропадает.

Пока Гарри выздоравливает после встречи с Волан-де-Мортом, Дамблдор рассказывает ему, что мать Гарри защитила мальчика ценой собственной жизни. Святость чистой любви дала Гарри защиту против злых сил.

Также Дамблдор говорит, что, хоть философский камень и защитили, его всё равно разрушат, чтобы Волан-де-Морт не смог его украсть в будущем.

Гарри покидает Хогвартс, подружившись с Роном, Гермионой и даже Хагридом, он много узнал и приобрёл уверенность в себе.