Film ini berdasarkan dari sebuah cerita rakyat Jepang yang paling terkenal berjudul 'The Tale of the Bamboo Cutter'. "The Tale of Princess Kaguya" mengisahkan seorang kakek pemotong bambu (James Caan), ketika kakek masuk ke hutan bambu dia melihat sebatang bambu yang pangkalnya bercahaya. Kakek merasa heran dan memotong batang bambu tersebut. Dari dalam batang bambu keluar seorang anak perempuan yang sangat kecil. Anak perempuan itu dibawa sang kakek pulang, dia dan istrinya (Mary Steenburgen) merawat gadis tersebut seperti anaknya hingga menjadi seorang remaja yang cantik dan mereka menyebutnya Putri Kaguya (Chloe Moretz). Tapi pada kenyataannya Putri Kaguya adalah seorang gadis misterius yang memiliki nasib serta harus menjalani hukuman dari kesalahannya.