Little Nemo ist ein achtjähriger Junge mit kurzem, ungepflegtem dunkelbraunem Haar und braunen Augen. Er lebt in New York City mit seinen Eltern und schleicht sich nachts gegen den Willen seiner Mutter regelmäßig aus, um Kuchen zu stibitzen, eine Angewohnheit, die möglicherweise mit seinen häufigen Alpträumen zusammenhängt. Sein ständiger Begleiter ist Icarus, ein äußerst loyaler Flughörnchen, dessen kaum verständliche Laute kreischend und hörnchenartig sind.
Nemos wiederkehrende Träume versetzen ihn nach Slumberland, ein fantastisches Reich, in dem König Morpheus ihn als Spielkameraden für Prinzessin Camille und als Thronerben bestimmt. Zunächst erscheint er in einem markanten Schlafanzug mit weißem Kragen, der mit einem Knopf geschlossen wird. Später trägt er ein königsblaues Militäruniform mit goldenen Knöpfen für seine Krönung und ein matrosenartiges Hemd mit einem roten Halstuch während seiner Reisen.
König Morpheus übergibt Nemo einen goldenen Schlüssel in Form eines Drachen, der jede Tür in Slumberland öffnen kann, mit der Ausnahme einer bestimmten Tür, die ein Drachenabzeichen trägt. Verführt von Flip, einem frechen grünen Clown, missachtet Nemo das Verbot und öffnet die verbotene Tür. Dadurch wird der Nachtmahrkönig, die Verkörperung der Alpträume, freigelassen, der Morpheus gefangen nimmt. Nemo empfindet sofort tiefe Schuld und erkennt seine Verantwortung.
Als Slumberland in Gefahr gerät, erhält Nemo das königliche Zepter – die einzige Waffe, die den Nachtmahrkönig besiegen kann. Seine ersten Versuche, es zu benutzen, scheitern an vergessenen Beschwörungsformeln, wodurch er immer wieder aufwacht, bevor er den Traum erneut betritt. Er zeigt Mitgefühl, indem er sich mit den verrufenen Boomps anfreundet, gestaltwandelnden Kobolden, eine Entscheidung, die sich später als entscheidend erweist, da sie ihm helfen, das Nachtmahrschloss zu erreichen.
Nemo entwickelt sich von einem naiven, leicht beeinflussbaren Kind zu einem entschlossenen Helden. Er führt eine Rettungsmission durch das schreckliche Nachtmahrland. Im finalen Kampt überwindet er seine Ängste, spricht die volle Beschwörungsformel des Zepters erfolgreich und zerstört den Nachtmahrkönig, wobei er scheinbar sein eigenes Leben opfert. König Morpheus erweckt ihn wieder, lobt seinen Mut, vergibt sein Vergehen und beendet Nemos Alpträume für immer.
Seine Beziehungen vertiefen sich: er entwickelt eine gegenseitige Zuneigung zu Prinzessin Camille nach anfänglicher Zurückhaltung gegenüber Mädchen, pflegt eine komplexe Dynamik mit dem eigennützigen Flip und teilt eine tiefe Bindung mit dem stets verteidigungsbereiten Icarus. Bei seiner Rückkehr nach Hause zeigt Nemo neu gewonnene Reife, indem er sich bei seiner Mutter für das Stehlen des Kuchens entschuldigt.