《爱丽丝梦游仙境》于1865年出版。故事原形乃是1862年7月4日，作者与鲁宾逊·达克华斯（Reverend Robinson Duckworth）及三位女孩于泰晤士河（River Thames）同游。三位女孩当中，有一位名叫爱丽丝·李德尔（Alice Liddell）；她们的父亲正是牛津大学及威斯敏斯特学校（Westminster School）的校长亨利·乔治·李德尔（Henry George Liddell）。
他们由牛津附近的Folly Bridge开始，划船到五哩外一条名叫Godstow的村庄。途中，他们为了消磨时间，道奇森就在船上向三位女孩讲了一个应她们要求“越荒诞越好”的幻想冒险故事，而故事的主角正好就是他最疼爱的三姊妹之中的二女儿爱丽丝。
三位女孩都很喜欢这个奇妙的故事，事后同船的友人，以及与故事主角同名的爱丽丝更希望道奇森能把故事写下来。道奇森虽然当晚就把故事记录下来，但之后又拖延超过二年[5]，增补新情节与多首诗，才终于完成该作品。他于1864年11月26日把手写原稿连同亲手绘画的插图，一并送给爱丽丝·李德尔。最初，他的原稿命名为《爱丽丝地底之旅》。一些爱丽斯故事的研究者如马丁·嘉德纳(Martin Gardner)估计，道奇森可能还有较早的手稿，但他抄了更完整的版本之后，便将初稿毁掉。不过，此推断仍未得到初步的证实。
事实上，道奇森将原稿送予爱丽丝以前，已经将其由15,500词扩展至25,500词，并准备将作品发布；其中，他花了大量笔墨于柴郡猫（Cheshire Cat）及疯狂下午茶（A Mad Tea Party）等章节。，于1865年，他终于以笔名路易斯·卡罗（Lewis Carroll）出版《爱丽丝梦游仙境》。
由于坦尼尔对插画的印刷素质并不满意，于是他们决定收回共二千册初版，而新版于同年12月就印刷好。初时，道奇森授权予纽约阿普顿出版社(Appleton)印刷初版。其实，除了出版社不同外，初版的钉装与1866年由麦克米伦(Macmillan)出版的没有两样。
尽管一开始评论家给予的评价普遍不佳，称之为“毫无条理、一群怪人的疯人疯语”，但《爱丽丝梦游仙境》的故事却意外大受欢迎，其天马行空、奇想天外的剧情，以及令人拍案的双关语、谐音语言游戏，多首恶搞当代著名鹅妈妈童谣或诗歌的胡闹诗（nonsense verse），让它很快便广受喜爱，就连当时的维多利亚女王（Queen Victoria）和年轻的奥斯卡·王尔德（Oscar Wilde）都是它的狂迷，而出版社当然忙着加印。至今，《爱丽丝梦游仙境》已经被翻译成125种语言，版次过百，又多次被拍成电影。
多年以来，《爱丽丝梦游仙境》成为大量舞台剧、电影及电视节目的蓝本。有些版本亦把续集《爱丽丝镜中奇遇》包含在内。
故事大纲
第一章：掉进兔子洞（Down The Rabbit Hole）
一天，闷闷不乐的爱丽丝跟姐姐同坐于河畔。忽见一只古怪的白兔走过──它穿戴打扮，手持怀表，自言自语，行色匆匆。好奇的爱丽丝跟着它跑，跳进兔子洞里去。这个洞简直是个深渊，过了很久，爱丽丝终于着地。她惊觉自己身处奇怪的大厅，四周尽是大大小小的门，而所有门都被上了锁。她捡到一条门匙，却仅能开启一道小门。由于这道门实在太小了，她只能望过去，却发现那边有个标致的花园。她把门匙放在桌上，并在大厅别处找到一瓶写着“喝我”的饮料。爱丽丝不由分说把它喝完，发现自己缩小了，当能穿过小门，却拿不回桌上的门匙。慌乱之际，她捡到一件写着“吃我”的蛋糕。这一次，爱丽丝吃掉它后竟又急速变大，大得连头顶也贴著天花板了。
第二章：泪水之潭（The Pool of Tears）
爱丽丝不禁大哭起来，整个门厅尽是泪水。她不经意地捡起一把扇子，身体竟又变小了，她不得不在自己的泪水中游走。途中，她遇到一只同在游泳的老鼠。爱丽丝想要跟它闲聊几句，却总是把她的家猫挂在嘴边，结果当然触怒了视猫为死敌的老鼠。
第三章：无谓的竞赛和长长的故事（The Caucus Race and a Long Tale）
泪水冲走了其他动物和雀鸟；一时间，爱丽丝已被一群动物包围。他们聚集在岸边，讨论如何弄干身体。老鼠发表了一场有关‘威廉一世’的冗长演说；渡渡鸟则认为最好的方法就是举行一场无结果的比赛：大家绕圈跑，而没有胜负之分。爱丽丝听罢，觉得无聊极了，懵懵懂懂的又说起家猫，结果把所有动物都吓跑。
第四章：白兔先生与蜥蝪比尔（The Rabbit Sends a Little Bill）
令爱丽丝掉进地底的白兔先生又出现了。这一回，他在寻找公爵夫人的手套和扇子。白兔先生命令爱丽丝入屋拿回物品，可是，爱丽丝甫入屋，看到一块饼干，便吃了起来，身体又变大起来了。吓坏了的白兔先生，于是命令园丁蜥蜴比尔从烟囱爬进屋内以寻失物。此时，屋外已经聚集了一群动物，他们呆呆地看着爱丽丝偌大的手臂，并开始向她猛投卵石。卵石却化成一件件蛋糕；爱丽丝把它们一一吃下，身体又缩小了。
第五章：毛毛虫的建议（Advice from a Caterpillar）
爱丽丝见到一棵蘑菇，上面坐着一条蓝色的毛虫。他抽著水烟，向爱丽丝探问起来。爱丽丝回应他，自己正在个性转变期之中，时常心绪不宁，她甚至连一首诗都记不起来。毛虫离开之前，告诉了她蘑菇的秘密：吃其中一半会使她变高，吃另一半会使她变矮。于是，她把蘑菇一分为二，果然，吃其中一半使她矮小无比，吃另一半则令她的脖子增长。她的脑袋直达树丛之中，树上的鸽子甚至误以为她长长的脖子是一条毒蛇。经过一番努力，爱丽丝终于恢复原来的身高。她蹒跚地走，偶然进入了一个小庄园。同时，她又利用蘑菇调校最适合的身高。
第六章：小猪与胡椒（Pig and Pepper）
鱼先生想把邀请信交予屋内的公爵夫人，于是将事情交托给蛙先生。爱丽丝观察著这个过程，并跟蛙先生讲了一堆晦涩难懂的话，最后还是让自己走进屋内。原来公爵夫人的厨子正把碗碟乱扔和煮浓汤，并加入了大量胡椒。胡椒实在太多了，令爱丽丝、公爵夫人和她的婴儿不停打喷嚏，厨子和咧著嘴笑的柴郡猫却不受影响。婴儿不禁嚎啕大哭，而一向脾气暴躁的公爵夫人当然对此十分厌恶，最后还把婴儿交给爱丽丝照顾。爱丽丝抱着婴儿走，不久却惊觉婴儿竟变成了一头猪。
第七章：疯狂下午茶（A Mad Tea Party）
柴郡猫在树上出现，向爱丽丝指示往三月兔家的方向。接着他就消失了，他露齿的笑容却还在那儿，在空中浮现，这令爱丽丝注意到，她见过的猫大抵没有笑脸，却从没见过只有猫的笑容而没有其身。 然后，爱丽丝到三月兔的家里去。那时三月兔、帽子先生（现多被称为疯帽子）和睡鼠正举行疯狂茶聚，爱丽丝因而成为茶聚的宾客。在这一章，睡鼠几乎一直处于熟睡的状态；其他人则向爱丽丝讲谜语和轶事。疯帽子向她透露，由于他受到惩罚，使时间永远停留在下午六时，也就是下午茶时间，所以他们不得不整天都吃茶点。言谈之间，爱丽丝受到侮辱，又受不了谜题和故事的疲劳轰炸，决定离开。临走前，她更断言这是她去过最无聊的茶聚。
第八章：王后的槌球场（The Queen's Croquet Ground）
爱丽丝离开茶聚，走进了一个花园。她遇到三个嬉戏玩乐的纸牌仆人，他们正为讨厌白玫瑰的红心王后将树上的白玫瑰涂上红色。接着，更多纸牌仆人、国王和王后都列队进入了花园，连白兔先生也来了。爱丽丝会见了国王和王后。那个王后很难讨好，她说自己平日只要对事物有些微的不满，就会大喊她的口头禅“给我砍掉他的头颅！” 王后邀请（或许有些人会认为那是命令）爱丽丝跟他们一起打槌球，可是，这场比赛很快便沦为一片混乱。他们把活生生的火烈鸟当作球棍，又把刺猬当作球。接着，爱丽丝再一次遇上柴郡猫。红心王后命人砍下柴郡猫的头，刽子手却抱怨他没可能做到，因为他只能看见柴郡猫的头。由于柴郡猫是属于公爵夫人的，，再处理斩首的事。
第九章：假海龟的故事（The Mock Turtle's Story）
在爱丽丝的要求下，公爵夫人被带到槌球场，她深思著身边所有事物的意义。红心王后打消了给柴郡猫斩首的念头，并将爱丽丝介绍予鹫头飞狮认识。鹫头飞狮带爱丽丝去找假海龟。假海龟虽然没有什么可悲的事情，却感到极度失落。他诉说自己曾经在学校做过一只真正的海龟。然而，鹫头飞狮打断了他的话，好让他们能够一起玩游戏。
第十章：龙虾方块舞（Lobster Quadrille）
假海龟和鹫头飞狮跳起龙虾方块舞，而爱丽丝则背诵“这是龙虾的声音”。最后假海龟替爱丽丝唱了首《甲鱼汤》（Beautiful Soup），此时远处传来了“审判开始”的声音，于是鹫头飞狮带着爱丽丝参加审判。
第十一章：谁偷了馅饼（Who Stole the Tarts?）
爱丽丝到了审判的场所，红心骑士（Knave of Hearts）被控偷了红心王后的馅饼。陪审团由各种动物担任，包括蜥蜴比尔，白兔先生则担任喇叭手。在审判期间，爱丽丝发现自己愈长愈大，睡鼠（dormouse）说爱丽丝无权以这么快的速度长高，把他挤的喘不过气。爱丽丝回道睡鼠的控诉荒谬，因为每个人都会长大，而她自己没办法停下这个过程。同时，疯帽子和公爵夫人的厨师被传唤作证，当这两人的询问结束以后，爱丽丝被白兔先生传唤为下个证人。
第十二章：爱丽丝的证明（Alice's Evidence）
爱丽丝被传为证人，当她站起来时因为长太大了而弄倒了陪审员席，国王只得命令审判暂停到陪审员回到席次上。国王和王后引用第42条规定：身高一英里以上者必须退出法庭，但爱丽丝否认并拒绝离开。最后，王后和爱丽丝在一阵争吵以后，下令砍掉爱丽丝的头，但爱丽丝并不怕，她认为他们只不过是纸牌。整副牌此时飞上天，又落到爱丽丝身上，爱丽丝正要挥去这些牌，却发现自己在河边醒来，头还枕在姐姐的腿上，姐姐正挥去爱丽丝脸上的枯叶。爱丽丝把这个梦告诉姐姐，然后先离去了，姐姐则一边想着爱丽丝的奇怪梦境，一边恍惚地睡着了。
