簡単なあらすじ
1) ホグワーツ魔法魔術学校は夏休みとなり、ハリー・ポッター(ダニエル・ラドクリフ)は、ダーズリー家に戻る。そこで、妖精のドビーに妨害され、学校に戻れなくなってしまいそうになるが、ロン・ウィーズリー(ルパート・グリント)たちに助けられ、ホグワーツに戻ることができる。
2) 恐ろしい怪物が入れられているという「秘密の部屋」が、50年ぶりに開けられてしまうという事件が起きたと噂される。生徒たちが石に変えられてしまう中、ハーマイオニー・グレンジャー(エマ・ワトソン)も石に変えられてしまう。
3) ハリーは、50年前の事件の被害者「嘆きのマートル」に話を聞き、秘密の部屋を見つけ出す。その中に入っていくと、そこにはロンの妹ジニー・ウィーズリー(ボニー・ライト)が横たわっていた。ジニーは、ヴォルデモートに彼の学生時代の日記帳である「T・M・リドルの日記」を手にさせられ、ヴォルデモートによって操られていたのだった。結果、ジニーは秘密の部屋事件を引き起こしてしまっていたのだった。
4) ハリーは、秘密の部屋の怪物、そしてヴォルデモートの50年前の姿である「リドル」を倒す。今回の一件は、ルシウスがダンブルドア校長を失脚させるべく、ジニーにヴォルデモートから預かった本を手にさせたことが発端だと判明し、結果、ルシウスは学校理事を解任となる。石となった生徒たちは元の姿に戻るのだった。
起：ドビーの妨害
ホグワーツ魔法魔術学校は夏休みに入ったため、ハリー・ポッター(ダニエル・ラドクリフ)は、ダーズリー家に戻らなければならなかった。友人であるロン・ウィーズリー(ルパート・グリント)やハーマイオニー・グレンジャー(エマ・ワトソン)からの手紙もなく、ハリーは寂しく過ごしていた。
7月31日の誕生日を迎え、ハリーは12歳となった。そんな彼の前に、ドビーという妖精が現れ、「ホグワーツに戻ってはならない」と警告する。ハリーは、ドビーの忠告を無視して戻ろうと決める。
ドビーは、ハリーの仕業と見せかけて叔母ペチュニア・ダーズリー(フィオナ・ショウ)のケーキに魔法をかけて浮かせる。魔法省からは、「マグル(魔法を使えない人間)の前で魔法を使った」と注意されてしまう。さらに、ハリーは叔父叔母に叱られ、「もう魔法学校には行かせない」と言われ、閉じ込められてしまう。
寝室に閉じ込められたハリーを、ロン、フレッド・ウィーズリーやジョージ・ウィーズリーたちはフォード・アングリアで助け出す。
承：「秘密の部屋」事件再び
新学期のために買い物をしていると、ハリーは、ルビウス・ハグリッド(ロビー・コルトレーン)やハーマイオニー、ロンの妹のジニー・ウィーズリー(ボニー・ライト)と出会う。ドラコ・マルフォイの父親であるルシウス(ジェイソン・アイザックス)は、ジニーの持ち物の中に本を紛れ込ませていた。
ハリーは、闇の魔術に対抗する防衛術を担当する新任教師ギルデロイ・ロックハート(ケネス・ブラナー)と出会う。
彼らは、9 3/4番線のホグワーツ特急に乗ろうとするが、バリアーに阻まれ、仕方なくフォード・アングリアに乗ってホグワーツへと向かう。フォード・アングリアは、ホグワーツの暴れ柳に激突し、ロンの杖は折れてしまう。この移動はひどく目立ち、「マグルに見られてしまった」と、セブルス・スネイプ(アラン・リックマン )はハリーたちを叱られてしまう。
ハリーは、「殺してやる、引き裂いてやる」という不気味な声を聞く。その後、管理人アーガス・フィルチ(デイビッド・ブラッドリー)の猫であるミセス・ノリスが石にされてしまうという一件が起こる。
ミネルバ・マクゴナガル(マギー・スミス)は、生徒に尋ねられ、「秘密の部屋」のことを話す。4人のホグワーツ魔法魔術学校の創設者の内、カラザール・スリザリンは「魔法使いの純潔者のみが入学できるようにすべき」と主張したが、他の3人が反対したのだという。
結果、スリザリンは学校を去ったが、「継承者が現れるまで、開かない秘密の部屋」を作り出したのだという。そして、その部屋には「スリザリンの継承者のみが操ることができる恐ろしい怪物」がいるのだという。
ハリー、ロン、ハーマイオニーたちは、マルフォイが継承者ではないか、と疑う。そこで、ポリジュースを飲んで、マルフォイの手下に変身し、聞きだそうと考える。だが、ハーマイオニーがその薬を作り出すのに「1ヶ月」かかるのだという。
転：50年前の事件
ハリーは、クイディッチの試合中、右腕を痛めてしまう。医務室で休んでいると、そこにドビーが現れ、ハリーは「君が9 3/4番線に入れないようにしたのか」と訊ねる。ドビーは認め、「ホグワーツでは恐ろしいことが起きます。その前にお帰りください」と言うのだった。
ハリーを見舞おうとしたコリン・クリービー(ヒュー・ミッチェル)が石にされてしまう。そんな中、ロックハートの提案で「決闘クラブ」が作られることになる。ハリーは、マルフォイと戦うことになり、ヘビを出したマルフォイに、ヘビ語の話せるハリーは対抗する。
ポリジュースを飲んで、ハリーとロンはマルフォイに探りを入れる。だが、彼は継承者ではなかった。一方、ハーマイオニーは、猫の毛入りのポリジュースを飲んでしまい、一部猫になってしまっていた。
クリスマス休暇が終わり、ハリーは、「嘆きのマートル」のトイレが水浸しであることに気づく。そして、トイレで古い日記帳を見つける。それは、「T・M・リドルの日記」だった。その日記に、質問を書いたところ、リドルの記憶を追体験でき、50年前に起きた「秘密の部屋」事件のことを知る。
過去に、「秘密の部屋」を開けたのは、ハグリッドであると判明する。ハーマイオニーはそのことを聞いて、とても信じられなかった。後日、リドルの日記は盗まれてしまう。
ハーマイオニーが、何者かに襲われる事件が発生する。ハリーは、ロンとともに、ハグリッドに話を聞きに行く。透明マントで姿を隠すと、そこに、魔法省の大臣コーネリウス・ファッジ(ロバート・ハーディ)が現れ、ハグリッドを「アズガバンに送る」と告げる。
ハグリッドは、ハリーたちに聞こえるように「クモの跡を辿れ」と命じる。ハリー、ロンは禁じられた森に入り、そこでハグリッドに育てられたという大蜘蛛アラゴグから話を聞く。そこで、ハグリッドは前回の事件の犯人ではないと判明するのだった。
ハーマイオニーを見舞うと、彼女は襲われる前、クモも恐れるヘビの怪物「バジリスク」について調べていた。「僕にだけ声が聞こえた」ということから、ヘビ語を理解するハリーが声を聞いたことにより、バジリスクこそが秘密の部屋にいるのだとハリーは推測する。
直接姿を見ると殺害されてしまうことから、被害者たちは何かを通して見たのではないか、とハリーは考える。ハーマイオニーは鏡に映して見たのだった。ネコが石になったのは、「トイレの水に反射した姿を見た」と考えたハリーは、バジリスクはパイプを通って移動し、「嘆きのマートル」のトイレにいるのではないか、と考える。マートルは、前回の事件の被害者だったのだ。
結：ルシウスの陰謀
ハリーは、トイレに向かい、洗面台のところにヘビの印があるのを見つける。そこでハリーは、呪文を唱えて入り口を見つけ出す。ロックハートが教授達から「スリザリンの怪物」退治を任されていたことを思い出し、彼を伴って下りて行く。
逃げたいロックハートと小競り合いとなり、トンネルが崩れてしまう。ハリーは、ロンとロックハートを残し、秘密の部屋へ向かうこととなった。
ハリーは、秘密の部屋でジニーが横たわっているのに驚く。そこに、リドルが現れるのだった。ジニーは、「リドルの日記」を手にしてしまい、日記に封じられたリドルの魂に操られ、今回の「秘密の部屋事件」を引き起こしてしまったのだった。
リドルは、学生時代のヴォルデモート卿の姿だった。リドルは、スリザリンの怪物にハリーを襲わせようとする。だがそこに、ダンブルドアの従える不死鳥のフォークスやってきて、組分け帽子を渡す。ハリーは帽子から剣を取り出し、スリザリンの怪物を倒し、さらには、その牙を使ってリドルをも倒すのだった。
「秘密の部屋」事件は、ルシウス・マルフォイがダンブルドア校長を失脚させるべく、ジニーにヴォルデモートから預かった本を手にさせたことが発端だと判明する。「リドルの日記」を手にさせ、リドルにジニーを操らせていたのだった。結果、ルシウスは学校理事を解任となる。
ドビーは、ハリーの手により、マルフォイ家から解放される。ジャスティン、ハーマイオニーら石にされた生徒達は、みな元に戻る。そして、ハグリッドもまた、釈放されて学校に戻るのだった。
