En Alicia en el País de las Maravillas, los jugadores pueden guiar, proteger y ayudar a Alicia en su viaje a través del inframundo de Underland, mientras resuelven los muchos acertijos extravagantes del juego. Durante el viaje, los jugadores encontrarán personajes del juego ricos y únicos, como Mad Hatter y Cheshire Cat. Cada uno de ellos tiene habilidades únicas que pueden ayudar al protagonista a evitar trampas o resolver desafíos. Mad Hatter puede ayudar a Alice a cambiar la forma en que percibe el mundo subterráneo de Underland y puede usar la ilusión de luz para abrir muchos lugares ocultos en este mundo que los jugadores no pueden descubrir solos. La habilidad del Gato de Cheshire es hacer que él y sus objetivos desaparezcan o aparezcan. En este extraño mundo, esta habilidad ayudará a Alice a superar muchas dificultades. Los jugadores deben tomar decisiones acertadas sobre cuándo usar las habilidades de cada personaje y cómo combinarlas para resolver acertijos más complejos.
El contenido de las versiones del juego para Wii y PC sigue básicamente la trama y secuencia narrativa de la película del mismo nombre, y también introduce nuevas tramas de ficción y algunas escenas nuevas. El juego utiliza un sistema de combate actualizable y los jugadores pueden volver a jugar niveles y desbloquear los secretos de Underland recopilando "ideas imposibles". Los jugadores deben elegir cuidadosamente los personajes de apoyo y sus habilidades para derrotar a las hordas de enemigos de la Reina Roja y su ejército de póquer, y finalmente destruir a la Reina Roja Jabberwocky y restaurar el Inframundo en el País de las Maravillas.