Brunon isä ylennetään Auschwitzin komentajaksi, ja perhe muuttaa keskitysleirille. Bruno on hämmentynyt ja järkyttynyt elämänsä muutoksista. Hän ei ymmärrä, miksi hänen on jätettävä ystävänsä ja kotinsa taakse, eikä hän ymmärrä mitä keskitysleirin ihmisille tapahtuu.
Bruno tapaa Shmuelin.
Eräänä päivänä Bruno tutkii keskitysleirin aluetta, kun hän näkee nuoren pojan aidan toisella puolella. Pojalla on yllään raidallinen pyjama, ja hän näyttää hyvin surulliselta. Bruno alkaa puhua pojalle, ja heistä tulee ystäviä. Shmuel kertoo Brunolle elämästään keskitysleirillä, ja Bruno alkaa ymmärtää tapahtuman kauhuja.
Bruno livahtaa keskitysleirille.
Eräänä päivänä Bruno päättää livahtaa keskitysleirille vieraillakseen Shmuelin luona. Hän pukee päälleen raidallisen pyjaman ja livahtaa aidan läpi. Bruno löytää Shmuelin ja he viettävät päivän yhdessä. He pelaavat pelejä, puhuvat ja nauravat. Bruno ymmärtää, että synkimpinäkin aikoina on vielä toivoa.
Bruno ja Shmuel tapetaan.
Seuraavana päivänä natsit saavat kiinni Brunon ja Shmuelin. Heidät viedään huoneeseen ja heille annetaan tappava injektio. Bruno ja Shmuel kuolevat yhdessä, ja heidän ruumiinsa poltetaan krematoriossa.
Poika raidallisessa pyjamassa on voimakas ja koskettava tarina holokaustista. Se on tarina ystävyydestä, viattomuudesta ja toivon voimasta.