故事开始于蒙特娄，也结束于蒙特娄。一名在找寻灵感的作家（拉菲·斯波RafeSpall饰）无意间得知派·帕帖尔（伊尔凡·可汗IrrfanKhan饰）的传奇故事。派的父亲（阿迪勒·侯赛因AdilHussain饰）开了一家动物园。因这样特殊的生活环境，少年派（苏拉·沙玛SurajSharma饰）对信仰与人的本性自有一套看法。在派17岁那一年，他的父母决定举家移民加拿大以追求更好的生活，而他也必须离开他的初恋情人。在前往加拿大的船上，他们遇见一位残忍成性的法国厨师（杰拉尔·德帕迪约GérardDepardieu饰）。当天深夜在茫茫大海中，原本令派感到刺激无比的暴风雨一瞬间就成了吞噬货船的大灾难。派却奇迹般地活了下来，搭着救生船在太平洋上漂流，而且有一名最令人意想不到的同伴——理查德·帕克，一只孟加拉老虎。神奇的冒险旅程就这样意外开始了……在加拿大，一位作家遇到了皮·帕特尔（Pi Patel），他被告知这将是一本书的好主题。Pi 给作者讲述了以下故事：Pi 的父亲以法国著名游泳池Piscine Molitor 的名字为他命名为 Piscine Molitor Patel。在本地治里的中学里，他采用希腊字母“ Pi ”作为自己的昵称，以避免受到欺凌。他在一个多神教的 印度教家庭长大，但在 12 岁时，他开始接触基督教，然后又接触伊斯兰教，并决定信仰这三种宗教，因为他“只想爱上帝”。Pi 的母亲支持他成长的愿望，但他的理性主义父亲却试图让他世俗化。他们的家族拥有一家动物园，Pi 对一只名叫理查德·帕克的孟加拉虎很感兴趣。在他危险地接近理查德·帕克后，他的父亲强迫他目睹它杀死一只山羊。Pi 16 岁时，他的父亲宣布，由于“紧急情况”，他们必须搬到加拿大，他打算在那里定居并出售动物。这家人在一艘日本货轮上预订了与动物们一起的旅程。在暴风雨中，船沉没了，而 Pi 却在甲板上。他努力寻找家人，但一名船员把他扔进了救生艇。一只被释放的平原斑马和他一起跳上船，摔断了腿。船沉入马里亚纳海沟，淹死了他的家人。暴风雨过后，Pi 在救生艇上与斑马一起醒来，并遇到了一只婆罗洲猩猩。一只斑点鬣狗从防水布下出现，迫使派退到船尾。鬣狗杀死了斑马，后来又杀死了猩猩。理查德·帕克突然从防水布下钻出来，杀死了鬣狗，然后撤回掩体。Pi 制作了一个小木筏，将其系在救生艇上，以免受理查德·帕克的伤害。尽管他的道德准则是反对杀戮，但他还是开始钓鱼，这使他能够养活老虎。当老虎跳入海里捕鱼并向Pi游去时，他考虑让Pi淹死，但最终还是把他扶上了船。一天晚上，一头座头鲸毁坏了木筏及其补给品。派训练理查德·帕克接受他上船，并意识到照顾老虎有助于维持自己的生命。几周后，他们遇到了一座浮岛。这是一片茂密的丛林，有可食用植物、淡水池和大量猫鼬，让派和理查德·帕克能够吃喝并恢复体力。到了晚上，岛上的环境变得充满敌意。理查德·帕克 (Richard Parker) 撤回救生艇，而派 (Pi) 和猫鼬则在树上睡觉。水池变成酸性。派在一朵花中发现一颗人类牙齿后，推断该岛是肉食性的。Pi 和 Richard Parker 离开岛屿，在海上航行 200 多天后抵达墨西哥。Pi 伤心欲绝，因为理查德·帕克在消失在丛林中之前没有认出他。当他在医院康复时，日本货轮公司的保险代理人采访了他，但不相信他的故事并询问到底发生了什么，特别是关于船沉没的原因。于是Pi重述了这个故事，其中动物被人类取代：他的母亲代替了猩猩，和蔼可亲的佛教水手代替了斑马，船上野蛮的厨师代替了鬣狗，Pi本人代替了理查德·帕克。厨师杀死了水手并吃他的肉。然后他杀死了 Pi 的母亲，之后 Pi 杀死了他并用他的遗体作为食物和鱼饵。保险代理人对这个故事不满意，但没有进一步询问他就离开了。当作者认识到动物故事可能是人类故事的寓言时，Pi 说哪个故事是真实的并不重要，因为他的家人都死了，而且两个故事都没有提供保险公司想要的解释。他问作者更喜欢哪个故事，作者选择了第一个，Pi 回答说：“上帝也是如此”。作者看了一眼保险报告副本，发现 Pi 在“一只成年孟加拉虎的陪伴下”度过了这次冒险。