인도 폰디체리에서 동물원을 운영하던 파이의 가족은 정부의 지원이 끊기자 캐나다 이민을 결심한다. 동물들을 싣고 캐나다로 떠나는 화물선에 탑승한 가족은 바다 한가운데서 폭풍우를 만난다. 침몰한 화물선에서 가까스로 빠져나온 파이는 구명선에 오르고, 다리를 다친 얼룩말과 새끼를 잃은 오랑우탄, 굶주린 하이에나 그리고 벵갈 호랑이 리처드 파커가 함께 탑승한다. 시간이 흐르면서 배고픔에 허덕이는 동물들은 서로를 공격하고, 결국은 리처드와 파이만 구명선에 남게 된다. 두려움에 떨던 파이는 구명선에서 발견한 생존지침서를 바탕으로 점차 조난 생활에 적응하며, 리처드 파커와 함께 바다 위에서 살아가는 법을 습득한다. 이후 파이와 리처드 파커는 직접 보지 않고서는 믿을 수 없는 놀라운 사건들을 겪는데…