Grundsätzlich ist das Spiel eine Art Crossover aus Final Fantasy und Disney, allerdings mit einer eigenen Story. Hauptcharakter ist der junge Sora, der zusammen mit seinen Freunden Riku und Kairi auf den Schicksalinseln (Destiny Islands) lebt. Die 3 Freunde wollen neue Welten entdecken und bauen deshalb ein Floss, um die Inseln verlassen zu können. Eines Nachts greifen jedoch seltsame Schattenwese, Herzlose genannt, die Inseln an. Sora gelangt in den Besitz einer Waffe, die in der Lage ist, die Herzlosen zu besiegen. Doch er kann die Invasion nicht verhindern. Die 3 Freunde werden getrennt und die Inseln zerstört.
Wenig später erwacht Sora in einer Stadt namens Traverse Town, wo er auf Leon (Squall), Aerith und Yuffie trifft. Er erfährt, dass es neben Traverse Town und den Schicksalsinseln noch unzählige weitere Welten gibt. Die Herzlosen wollen diese Welten zerstören und Soras Aufgabe ist es, genau das zu verhindern, indem er mit dem Schlüsselschwert die Herzen der Welten versiegelt. Dann trifft er auch auf Donald und Goofy, die auf der Suche nach ihrem König (Micky Maus) sind. Die 3 beschließen, fortan zusammen zu reisen.
Das Trio besucht verschiedene Disney-Welten und rettet diese vor den Herzlosen, bleibt aber erfolglos auf der Suche nach Riku, Kairi und König Micky. Sie kehren wieder nach Traverse Town zurück, wo sie Riku begegnen. Dieser wurde jedoch von Malefiz und ihrer Vereinigung aus verschiedenen Disney-Schurken manipuliert und glaubt nun, dass Sora seine neuen Freunde mehr wertschätzt als ihn und Kairi. Nach dieser kurzen Begegnung verschwindet er wieder spurlos. Währenddessen erfährt Sora von einem Mann namens Ansem, der früher der König der Heimatwelt von Leon, Aerith und Yuffie war, aber nun verschwunden ist. Er erforschte offenbar die Herzlosen, doch sein Bericht darüber ist in alle Winde verstreut.
Die 3 bereisen weiter die verschiedenen Welten und begegnen dabei auch den Schurken aus Malefiz' Vereinigung und besiegen diese. Sora begegnet abermals Riku, der mit Unterstützung von Malefiz Kairi gefunden hat. Ihr Herz wurde aber anscheinend von den Herzlosen gestohlen, und sie befindet sich in einer Art komatösen Zustand.
Das Trio erfährt, dass Malefiz ihr Hauptquartier in einer Welt namens Hollow Bastion hat. Dort kommt es zum Showdown: Riku offenbart sich als der wahre Auserwählte und erhält kurzzeitig die Kontrolle über Soras Schlüsselschwert. Doch Sora beweist die Stärke seines Herzens und kann es zurückgewinnen. In seiner Verzweiflung öffnet Riku sich weiter der Dunkelheit. Sora, Donald und Goofy stellen unterdessen Malefiz und können sie besiegen.
Im Verlauf des Spiels entführte Malefiz 6 der sogenannten "Prinzessinnen der Herzen", und will diese benutzen, um ein Tor zur Dunkelheit zu öffnen. Sora stellt sich nun erneut Riku, dessen Körper inzwischen von einem Mann kontrolliert wird, der sich als Ansem offenbart. Er eröffnet Sora, dass Kairi die 7. Prinzessin der Herzen ist und Sora ihr Herz die ganze Zeit in sich trug. Um seinen Plan zu verwirklichen, benötigt Ansem auch Kairis Herz und will dieses mithilfe eines speziellen Schlüsselschwertes (das aus den Herzen der anderen 6 Prinzessinnen erschaffen wurde) befreien. Sora kann ihn aber besiegen und befreit Karis Herz schließlich selbst. Dabei verliert er auch sein eigenes und wird dadurch kurzzeitig selbst zu einem Herzlosen. Kairi kann ihn aber zurückverwandeln. Sora und Kairi fliehen zusammen mit Goofy und Donald kurzzeitig nach Traverse Town, kehren dann aber wieder zurück, um das Tor zur Dunkelheit in Hollow Bastion zu versiegeln.
Nun müssen sie nur noch Ansem stoppen, der mittlerweile alle Herzen der zerstörten Welten zum Herz alle Welten, Kingdom Hearts, vereint hat und sich davon unvergleichliche Macht verspricht. Er glaubt, dass Herzen die Quelle aller Dunkelheit sind. Doch beim Versuch, Kingdom Hearts zu öffnen, wird er von einer Welle des Lichts erfasst und vernichtet. Sora, Donald und Goofy versuchen, Kingdom Hearts zu verschließen, doch sie scheitern zuerst. Erst als König Micky und Riku (der mittlerweile wieder frei von Ansems Kontrolle ist) auf der anderen Seite auftauchen, kann das Tor verschlossen werden. Riku und Micky (der ebenfalls ein Schlüsselschwert besitzt) müssen dafür aber auf der anderen Seite zurückbleiben. Schließlich werden die zerstörten Welten wiederhergestellt. Kairi kehrt wieder auf die Schicksalsinseln zurück, aber Sora schwört sich, erst zurückzukehren, wenn er Micky und Riku gefunden hat.