춤이라곤 배워본 적도 없지만 소녀 펠리시(엘르 패닝)의 유일한 꿈은 발레리나가 되는 것이다. 그 꿈을 위해 펠리시는 동고동락하는 친구이자 최고의 발명가가 되는 게 꿈인 빅터(데인 드한)와 함께 고아원을 빠져나와 무작정 파리로 향한다. 꿈에 그리던 파리 오페라하우스에 들어선 펠리시는 그곳에서 오데뜨(칼리 레이 젭슨)를 만난다. 한때 최고의 발레리나였으나 사고로 다리를 다쳐 모든 것을 잃고 청소부로 살고 있는 오데뜨는 갈 곳 없는 펠리시를 보살핀다. 한편 펠리시는 자신을 못살게 군 또래의 발레리나 까미유(매디 지글러)에게 복수하기 위해, 그리고 자신의 간절한 꿈을 이루기 위해 까미유에게 돌아갈 기회를 가로채 오페라하우스의 발레 수업을 대신 듣는다. 스승 오데뜨와 친구 빅터의 도움에 힘입어 펠리시는 발레 공연의 주인공 선발 최종 테스트에 오르고, 완벽한 테크닉을 자랑하는 라이벌 까미유와 경쟁을 벌인다.

깃털처럼 가볍게 날아오르는 발레리나의 우아한 춤사위, 에펠탑이 건축 중인 19세기 파리의 낭만적 풍경, 뜨거운 열정이 있으면 세상에 못 이룰 꿈은 없다는 명료한 주제 등 <발레리나>는 아이들의 마음을 훔치기에 충분한 여러 요소들을 갖춘 애니메이션이다. 발레 동작의 디테일도 잘 담아냈으며, 영화 후반부 펠리시와 까미유의 발레 배틀도 비현실적이긴 하지만 박진감이 넘친다. 다만 이런 요소들이 어른들에겐 큰 감동이나 재미로 다가가긴 힘들어 보인다. 엘르 패닝과 데인 드한, 캐나다 출신의 팝스타 칼리 레이 젭슨 등 목소리 출연진이 화려하다.