Lorsque son père meurt, Tiana entreprend de réaliser son rêve : ouvrir un restaurant. Elle économise l'argent gagné avec ses emplois de serveuse. Lorsque le prince Naveen, accompagné de son serviteur Lawrence, arrive en ville, Charlotte, l'amie très riche de Tiana, organise un bal masqué durant lequel elle compte séduire le prince. Sans le sou, ce dernier souhaite en réalité épouser une jeune femme riche... Mais il est envoûté par le cupide docteur Facilier, et transformé en grenouille. Lawrence prend l'apparence de Naveen au bal. Le prince-grenouille s'échappe et trouve Tiana au bal masqué. Il la prend pour une princesse, elle accepte de l'embrasser, pour lui rendre son apparence normale. La voilà à son tour transformée en grenouille ! Poursuivis, les deux batraciens se réfugient dans le bayou. Ils rencontrent Louis, un alligator trompettiste, qui accepte de les conduire auprès de Mama Odie, dont ils espèrent qu'elle rompra le charme. Les deux grenouilles apprennent à concilier leurs caractères a priori incompatibles. Ray, une luciole romantique, les conduit à Mama Odie, qui leur explique que Naveen doit embrasser Charlotte, princesse d'un jour, avant minuit. ì la Nouvelle-Orléans, Naveen est capturé par Facilier. Tiana le libère, mais trop tard. Les grenouilles retournent dans le bayou où Mama Odie les marie : ils reprennent enfin leur apparence humaine et ouvrent un restaurant.