Berlin 1942. Bruno a 9 ans, et vit avec ses parents et sa soeur dans une belle maison. Son père, un officier nazi, vient d'avoir une promotion et ils déménagent hors de Berlin. Bruno est triste de se retrouver loin de tout, dans une lugubre maison. De sa fenêtre, il peut voir des silhouettes d'hommes, de femmes et d'enfants, tous vêtus de pyjamas rayés. Personne ne veut lui expliquer qui ils sont.

Depuis son château, la petite Sophie ne peut résister à la tentation de l'interdit et ce qu'elle aime par dessus tout, c'est faire des bêtises avec son cousin Paul. Lorsque ses parents décident de rejoindre l'Amérique, Sophie est enchantée. Un an plus tard, elle est de retour en France avec son horrible belle-mère, Madame Fichini. Mais Sophie va pouvoir compter sur l'aide de ses deux amies, les petites filles modèles, et de leur mère, Madame de Fleurville pour se sauver des griffes de cette femme.