Uma velha bruxa chamada Gothel é a única a ver uma gota de pura luz do sol atingir o solo, criando uma flor mágica, com a capacidade de curar os doentes e feridos, e ela a utiliza para manter-se jovem quando canta para a Flor. Anos mais tarde, a rainha de um reino próximo adoece enquanto esperava um filho. Seus guardas, em busca de uma cura, encontram a flor misteriosa. Eles fazem uma porção com a flor, que cura a rainha e ela dá à luz uma menina chamada Rapunzel . Gothel descobre que cabelo dourado de Rapunzel mantém a habilidade de cura da flor, desde que não seja cortado, por isso ela sequestra a criança e a isola em uma torre, e a cria como sua própria filha. No entanto, todos os anos no aniversário da Rapunzel, o reino envia milhares de lanternas voadoras no céu na esperança de que um dia a princesa perdida retorne. Dezoito anos mais tarde, Rapunzel vive na torre com seu camaleão de estimação, Pascal. Rapunzel pede Gothel para deixá-la ver as luzes flutuantes em seu aniversário, mas Gothel nega seu pedido, dizendo que o mundo está cheio de pessoas que cobiçam suas habilidades em beneficio próprio. Enquanto isso, os ladrões liderados por Flynn Rider, roubam a coroa da princesa ausente do castelo. Flynn trai e abandona seus cúmplices e na fuga acaba parando na torre de Rapunzel, escolhendo-a como um esconderijo. Durante a perseguição, o cavalo da guarda, Maximus, se separa dos outros e continua a busca de Flynn por sua conta. Dentro da torre, Flynn é nocauteado por Rapunzel e então ela o esconde em um armário. Rapunzel diz a Gothel que quer uma tinta especial para seu aniversário. Gothel concorda, e depois que ela sai, Rapunzel faz um acordo com Flynn – se ele a levar para ver as luzes e traze-la de volta em segurança, ela devolve a coroa. Enquanto Rapunzel está se animando, logo entra em conflito entre sua liberdade e sua culpa da desobediência. Durante a viagem os dois visitam a Taverna Patinho Fofo, que parece estar cheia de bandidos como Gothel alertou Rapunzel, mas todos eles têm seus próprios sonhos, assim como Rapunzel. (o que faz com que eles gostem de Rapunzel e como em qualquer filme Disney, todos terminam cantando alegremente) Os guardas reais continuam sua busca a Flynn. Gothel, que estava no caminho, fica receosa em relação a Rapunzel e retorna para a torre e a encontra vazia. Os freqüentadores da taberna ajudam Flyn e Rapunzel a fugir dos guardas, mas eles acabaram encurralando Flynn em uma represa artificial, que Maximus acidentalmente destrói. Presos em uma caverna inundando, Rapunzel revela seus poderes para Flynn, e seu cabelo brilha como a flor. Isso os ajuda a escapar com segurança, e Flynn revela seu verdadeiro nome e sua razão de ser um ladrão. Enquanto Flynn junta lenha, Gothel se encontra secretamente com Rapunzel, que conta a Gothel que sente algo por Flynn. Gothel diz que ele só está com ela por causa da coroa, e diz que ela deveria devolve-la a ele como um teste. Na manhã seguinte, Maximus se enfrenta com Flynn novamente, mas faz amizade com Rapunzel e o cavalo viaja com o grupo ao reino real. Naquela noite, Rapunzel devolve a coroa a Flynn, mas ele percebe, sendo ilumidado pelas luzes das lanternas, que é Rapunzel que ele quer. Vendo seus cúmplices antigos, Flynn tenta devolver a coroa a eles, mas a dupla está trabalhando agora com Gothel. Eles fazem parecer que Flynn está escapando com a coroa, e Gothel, traindo os ladrões, “resgata” Rapunzel e a leva de volta para a torre. Flynn, condenado a ser enforcado por seus crimes, descobre a traição dos capangas capturados. O pessoal da taberna aparece na hora que Flynn era levado a execução, e o resgata e ele vai ao encontro de Rapunzel na torre. Enquanto isso, Rapunzel descobre que ela é a princesa há muito tempo perdida, e ela confronta Gothel com a revelação. Flynn sobe a torre, mas ao entrar, ele vê Rapunzel acorrentada e amordaçada e é esfaqueado por Gothel. Rapunzel promete permanecer com Gothel para sempre se ela deixa-la curar Flynn. Gothel concorda, mas antes de Rapunzel curá-lo, Flynn diz que preferia morrer do que tê-la presa para sempre, e corta os longos cabelos de Rapunzel, destruindo seu poder de cura. A verdadeira idade de Gothel começa a voltar, entre gritos de horror ela tropeça no cabelo de Rapunzel e cai pela janela da torre, transfomando-se em poeira antes de chegar ao chão. Flynn revela seu amor por Rapunzel, e morre. Inconsolável, ela tenta cantar o encantamento, mas o poder do seu cabelo se foi. Uma lágrima cai no rosto de Flynn e o cura milagrosamente. Eles retornam ao castelo, onde se juntam a família real. Acontece uma grande celebração em homenagem ao retorno de Rapunzel. Rapunzel e Flynn se casam e vivem felizes para sempre e todos realizam suas aspirações individuais.
