Il film inizia con un flashback nel passato della famiglia Romanov, durante la notte della loro morte. La piccola Anastasia, quartogenita dello zar Nicola, riesce a salvarsi insieme a sua nonna ma durante la fuga la bambina cade da un tram in partenza e sviene. Dieci anni dopo la morte della famiglia reale una ragazza di diciotto anni, Anya Korev, esce dall'orfanotrofio in cui è stata accudita, non ricorda niente del suo passato né della famiglia che aveva prima di perdere la memoria. L’unico indizio che ha su chi potrebbero essere i suoi genitori è una collanina su cui è incisa la scritta “Insieme a Parigi”. Anya vuole andare in Francia a cercare le persone che un tempo amava però non ha un passaporto per poter partire, e così incontra Dimitri, un giovane ragazzo che lavorava al palazzo imperiale e che vuole cercare la granduchessa Anastasia e riportarla da sua nonna a Parigi per essere ricompensato con una grande somma di denaro. Dimitri nota sin da subito la somiglianza fisica tra Anya ed Anastasia così le propone un patto: lui la porterà a Parigi e in cambio lei si fingerà la granduchessa.

I due giovani, un piccolo cagnolino, e Vladimir, amico e socio in affari di Dimitri, iniziano il viaggio verso la loro meta, però il malvagio stregone Rasputin, che uccise la famiglia imperiale durante il ballo in onore della tredicesima ascesa al potere della famiglia Romanov, vuole uccidere Anya, mettendo davanti al suo cammino vari ostacoli pericolosi. Tuttavia i tre personaggi, grazie al lavoro di squadra e tanta voglia di arrivare al loro obiettivo, riusciranno ad arrivare a Parigi. Durante il viaggio tra Anya e Dimitri si instaura prima un rapporto di amicizia, poi uno un po' più tenero…

Arrivati a Parigi Anya conosce l'imperatrice, che ormai stremata dal dolore di non riuscire a ritrovare più sua nipote la caccia via, pensando che lei sia l'ennesima truffatrice in cerca di soldi. Anya, in preda allo sconforto accusa Dimitri di aver mentito sul vero motivo per cui lui voleva andare a Parigi. Dimitri prova a farla ragionare ma non riuscendo a convincerla, allora prende la collana di Anya e la fa vedere all'imperatrice che subito riconosce il cimelio di sua nipote. L'imperatrice va a parlare con Anya e confrontandosi le due scoprono di essere nonna e nipote. Tutto sembra andare per il meglio per Anya, anche se non ha ancora fatto pace con Dimitri, ma proprio quando meno se l'aspetta compare Rasputin. I due combattono e con l'aiuto di Dimitri, Anya sconfigge Rasputin vendicando anche la sua famiglia. Forse anche per Anastasia e il suo Dimitri esiste il lieto fine.