Pour réussir son entrée à la prestigieuse Académie Werth, la Petite Fille (Clara Poincaré) et sa maman (Florence Foresti) emménagent dans une nouvelle maison. Les vacances studieuses de la Petite Fille, rythmées par l'emploi du temps rigoureux établi par sa maman, vont être perturbées par l'Aviateur (André Dussollier), un voisin aussi excentrique que généreux. Avec lui, elle va découvrir un monde extraordinaire où tout est possible. Un monde dans lequel l'Aviateur a autrefois croisé un mystérieux Petit Prince (Andrea Santamaria).C'est alors que l'aventure de la Petite Fille dans l'univers du Petit Prince commence. C'est aussi là que la Petite Fille redécouvre son enfance au travers des rencontres du Petit Prince avec le Renard (Vincent Cassel), la Rose (Marion Cotillard), le Serpent (Benicio del Toro), le Vaniteux (Laurent Lafitte) et le Businessman (Vincent Lindon). Elle comprendra qu'on ne voit bien qu'avec le cœur. L'essentiel est invisible pour les yeux.