這故事始于另一個(gè)世界，在這里，人類的靈魂以動(dòng)物形態(tài)作為實(shí)體出現(xiàn)，被稱為精靈。人類和精靈之間的關(guān)系是神圣，不可分割的。幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，這個(gè)世界一直由權(quán)勢(shì)熏天的教會(huì)當(dāng)局掌控，除了北方荒野。在那里，女巫間流傳著一個(gè)預(yù)言，關(guān)于一個(gè)有偉大使命的孩子。大洪水時(shí)期，這個(gè)孩子被帶去了牛津。阿斯里爾勛爵將孩子托付給喬丹學(xué)院的院長(zhǎng)照顧，取名萊拉。長(zhǎng)久以來(lái)，學(xué)院都享有學(xué)者圣殿的特權(quán)，是逃避教會(huì)控制，保護(hù)萊拉的唯一選擇。

12年后，萊拉已長(zhǎng)成一個(gè)小女孩。她不知道自己的父母是誰(shuí)，與同為孤兒的羅杰成為莫逆之交。與生俱來(lái)的冒險(xiǎn)精神，讓她把學(xué)院里里外外探索了遍，連地下的墓室都沒放過(guò)。現(xiàn)在，萊拉的精靈潘還沒定型。有時(shí)她就會(huì)和潘商量，一旦到了青春期，它會(huì)選擇什么形態(tài)，樹懶還是天竺鼠。不過(guò)潘更喜歡獅子，雖然它看起來(lái)像只雪貂。

學(xué)院里的生活很枯燥，萊拉最開心的就是叔叔阿斯里爾勛爵的到來(lái)。今天，潘遠(yuǎn)遠(yuǎn)看見阿斯里爾勛爵走過(guò)學(xué)院古老的走廊，朝著院長(zhǎng)辦公室方向而去。萊拉哪還有心思上課，偷偷翻出窗戶，輕車熟路的從屋頂繞到院長(zhǎng)辦公室窗下。院長(zhǎng)在辦公室里，萊拉再調(diào)皮也不敢造次，只敢趴在窗沿下向里偷望。哪知她看到院長(zhǎng)向桌上的醒酒器里倒了些粉末，醒酒器里是叔叔最喜歡的托考依葡萄酒。

院長(zhǎng)離開后沒多久，阿斯里爾拎著箱子走了進(jìn)來(lái)。萊拉眼看著叔叔倒了杯酒，立刻跳進(jìn)窗戶，打落酒杯。阿斯里爾先是一驚，在聽到酒里有毒后，略加思索便打翻了醒酒器。院長(zhǎng)向來(lái)受人尊重，做出下毒的事，必定有充分的理由。阿斯里爾將萊拉藏在辦公室的書柜底層，給了她一個(gè)任務(wù)，觀察院長(zhǎng)的一舉一動(dòng)，尤其是聽到“塵埃”這個(gè)詞的時(shí)候。

學(xué)院的院士紛紛來(lái)到院長(zhǎng)辦公室。院長(zhǎng)見阿斯里爾安然無(wú)恙，心中奇怪，但還是不動(dòng)聲色的與其他人坐下，聆聽阿斯里爾的研究成果。最近一年時(shí)間里，阿斯里爾都在極北之地，調(diào)查格魯曼遠(yuǎn)征隊(duì)失蹤之謎。他發(fā)現(xiàn)用特制底片拍攝的照片，能拍攝到神秘的熒光。這種熒光只圍繞在成年人身上，兒童并不受影響，阿斯里爾認(rèn)為這就是“塵埃”。而用特制底片拍攝的極光照片，能清晰的看到塵埃顯現(xiàn)在極光中，構(gòu)成一座城市的輪廓，即“天空之城”。

阿斯里爾認(rèn)定，還存在教會(huì)當(dāng)局無(wú)法掌控的其他世界。而且只有通過(guò)被教會(huì)當(dāng)局裁定為“罪孽”的“塵埃”，才能看到。阿斯里爾的結(jié)論無(wú)異于在質(zhì)疑教會(huì)當(dāng)局的權(quán)威，院士喝止其他院士討論這個(gè)異端學(xué)說(shuō)。但當(dāng)阿斯里爾從箱子里拿出格魯曼被冰凍的人頭，院長(zhǎng)再也無(wú)話可說(shuō)。格魯曼是學(xué)院院士，如果他因發(fā)現(xiàn)某些證據(jù)而被殺害，那向來(lái)秉承學(xué)術(shù)自由的學(xué)院，就有前往調(diào)查的義務(wù)。

當(dāng)晚，學(xué)院同意資助阿斯里爾繼續(xù)調(diào)查。等阿斯里爾想起萊拉，萊拉早已在書柜里打起了瞌睡。從院長(zhǎng)的舉動(dòng)來(lái)看，他可能是受到某種壓力，才被迫下毒。至少阿斯里爾的目的已經(jīng)達(dá)到，萊拉很想離開學(xué)院，跟著叔叔去北方。但這只能是一廂情愿的想法，阿斯里爾不可能答應(yīng)。

實(shí)際上，阿斯里爾和萊拉都不會(huì)想到，院長(zhǎng)的壓力來(lái)自真理儀。這個(gè)類似于鐘表的精密儀器提示阿斯里爾的研究會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重后果，威脅到喬丹學(xué)院所有人。而且萊拉也會(huì)卷入其中，并在其中占有舉足輕重的地位。

第二天一大早，在廚房做事的羅杰送來(lái)了早餐。羅杰還帶來(lái)一個(gè)可怕的消息，就在昨晚，一名吉普賽男孩比利·科斯塔在營(yíng)地失蹤，這已經(jīng)不是第一個(gè)失蹤的孩子。警方完全不理，吉普賽人只能自行組織搜索隊(duì)。相傳是有著狐貍精靈的饕餮抓走了比利，萊拉根本不相信這些，堅(jiān)信吉普賽人會(huì)找回比利。另外，羅杰又說(shuō)到阿斯里爾正在收拾飛艇準(zhǔn)備離開。這下萊拉坐不住了，從床上跳起來(lái)，向?qū)W院草坪奔去。

阿斯里爾沒有給萊拉告別的時(shí)間。看著緩緩升空的飛艇，萊拉有些傷心。阿斯里爾是她唯一的親人，卻寧可把她丟在學(xué)院，連話都說(shuō)不上幾句。阿斯里爾離開沒幾天，學(xué)院里來(lái)了一位美艷貴婦，庫(kù)爾特夫人。不知為何，萊拉感覺跟她特別投緣，只是她身邊那只金絲猴精靈，讓潘有些不寒而栗。

庫(kù)爾特夫人自稱探險(xiǎn)家，還認(rèn)識(shí)阿斯里爾勛爵。她的冒險(xiǎn)經(jīng)歷，令萊拉著迷。所以當(dāng)院長(zhǎng)希望夫人收留萊拉，庫(kù)爾特夫人也有意聘請(qǐng)萊拉當(dāng)助理時(shí)，萊拉興奮的連連點(diǎn)頭。在萊拉的懇求下，庫(kù)爾特夫人同意羅杰一起離開學(xué)院。可萊拉卻哪都找不到羅杰，羅杰也莫名失蹤，就像被饕餮吞噬。

臨行前，院長(zhǎng)把萊拉叫到辦公室。萊拉還是第一次見到真理儀，自從被教會(huì)當(dāng)局收繳后，外界就無(wú)人再擁有這種不可思議的儀器。小小的金屬盒子，打開后是個(gè)羅盤。數(shù)十個(gè)符號(hào)組成圓圈，四根指針指向不同的符合，代表不同的含義。只要了解了其中的含義，就能明白所有事情的真相，這大概就是教會(huì)當(dāng)局懼怕它的原因。

在萊拉還是嬰兒時(shí)，阿斯里爾把這臺(tái)真理儀送到學(xué)院。院長(zhǎng)至今都無(wú)法完全洞察真理儀的含義。他把真理儀交給萊拉，今后萊拉就要用它保護(hù)自己，尋找真相。最后，院長(zhǎng)特意叮囑，不能告訴別人，包括庫(kù)爾特夫人。

庫(kù)爾特夫人和吉普賽人從不同渠道打聽到，“饕餮”把抓到的孩子送去更大，更便于藏匿的倫敦。于是，萊拉坐上飛艇，與河道里行船的吉普賽人，不約而同的前往倫敦，尋找各自所珍惜的人。