Първо действие
Детски ансамбъл открива спектакъла („Чудо“), докато любителката на бални танци мисис Уърмуд ражда Матилда. Обсебената от себе си млада майка е по-загрижена да не пропусне състезание по танци, отколкото за новородената си дъщеря. Нейният също толкова ограничен съпруг, продавач на употребявани коли, мистър Уърмуд, отхвърля детето, когато разбира, че е момиче. Времето минава и вече 5-годишната влюбена в книгите и необикновена Матилда трябва непрекъснато да търпи словесните обиди от непросветеното си семейство, включително по-големия ѝ брат, откровено посредствения Майкъл. Матилда отмъщава, като добавя водороден прекис към маслото за коса на баща си, давайки му чисто нова, яркозелена прическа („Непослушна“).
Намирайки утеха в местната библиотека, Матилда се развлича, като разказва на г-жа Фелпс, библиотекарката, история за известна акробатка и ескаполог, които копнеели за дете, но не могли да имат такова („Акробатска история I“). На следващия ден е първият учебен ден на Матилда („Училищна песен“), където нейната мила и състрадателна учителка, мис Хъни, веднага разпознава изключителната интелигентност на Матилда и ѝ препоръчва да бъде поставена в най-горния клас с по-големите деца („Жалка“). За съжаление, жестоката, ненавиждаща деца директорка, мис Трънчбул, отказва предложението на мис Хъни и ѝ напомня за необходимостта от спазване на правилата („Чукът“).
У дома, г-н Уърмуд, който току-що е загубил групова продажба от богати руснаци, си изкарва разочарованието от провалената продажба на автомобили, като унищожава една от библиотечните книги на Матилда. Отново Матилда си отмъщава, като добавя лепило към шапката му („Непослушна реприз (Суперлепило)“). Обратно в училище Матилда открива, че жестоката госпожица Трънчбул наказва непокорните деца, като ги заключва в малък шкаф, пълен с остри предмети, наречен Зандана („Песен за зандана“), и също така става свидетел как залюлява едно момиче за косите и го хвърля сред едно поле. Грижовната мис Хъни посещава къщата на Уърмуд, за да сподели препоръката си Матилда да бъде настанена в клас за напреднали. Мисис Уърмуд, заета да репетира с партньора си по танци, Рудолфо, не обръща никакво внимание и се подиграва както на дъщеря си, така и на мис Хъни („Силно“). Самотната мис Хъни се чувства безсилна да помогне на Матилда („Това малко момиченце“).
В библиотеката Матилда продължава историята на акробатката и ескаполога за мисис Фелпс. Сестрата на акробатката, бивша хвърлячка на чук, която обича да плаши малки деца, организира представление, което е отменено след новината за бременността на акробатката. Хвърлячката на чук е бясна и ги обвързва с договор да изпълнят номера или да отидат в затвора. („Историята на Акробатката II“).
Обратно в училище, момче от класа на Матилда на име Брус Богтротър е хванат да краде парче от личната торта на мис Трънчбул. За наказание Брус е принуден да изяде цялата торта пред всички. Класът демонстрира единодушна подкрепа за него („Брус“) и след като свършва, мис Трънчбул завлича Брус в Зандана.
Второ действие
Мистър Уърмуд пее възхвала на телевизията, като същевременно омаловажава необходимостта от четене („Тели“), а Лавендър, приятелката на Матилда от училище, казва на всички, че ще сложи тритон в каната с вода на мис Трънчбул. Децата споделят надеждите си за зряла възраст („Когато порасна“) и Матилда се заклева да сложи край на жестокостта на мис Трънчбул.
В библиотеката Матилда продължава историята на акробатката и ескаполога за г-жа Фелпс. Принудителното шоу върви добре до фатално нараняване в самия край, при което акробатката умира при раждане и сестра ѝ е поканена да живее с новороденото и ескаполога. Хвърлячката на чук е тайно отвратителна за малкото момиче, без ескапологът да знае („Историята на Акробатката III“).
Възторженият мистър Уърмуд се завръща у дома, след като е продал колите на група руснаци, използвайки нечестни методи – което разочарова Матилда. Когато тя му се скарва, той я заключва в спалнята ѝ, където тя завършва историята на акробатката и ескаполога. След години на жестокост от страна на лелята хвърлячка на чук, бащата ескаполог открива истината. Той се заклева винаги да бъде до дъщеря си и излиза да намери лелята, но никога повече не го виждат („История на Акробат IV – Тук съм“).
На следващия ден мис Трънчбул подлага учениците на мис Хъни на строг час по физическо възпитание („Мирише на бунт“). След като мис Трънчбул открива тритона в каната си с вода, тя започва да наказва невинен ученик. Матилда открива, че може да движи нещата с ума си и преобръща каната с вода, карайки тритона да се изкачи по мис Трънчбул, като я изплашва („Тихо“).
Изумената мис Хъни кани Матилда на чай, където двете откриват, че и двете имат не толкова идеален семеен живот. Мис Хъни разказва на Матилда за ужасната си леля, която я е отгледала като дете след смъртта на родителите ѝ. Мис Хъни е задължена със законен договор да плати на леля си всеки разход, който направи като дете, и сега живее спокойно в стара барака („Моята къща“). Матилда разбира, че мис Хъни е истинското дете на акробатката и ескаполога, а нейната леля е мис Трънчбул.
В училище мис Трънчбул принуждава Лавендър да отиде в Зандана, като измисля дума, която тя не може да изпише правилно по време на тест по правопис. Децата се разбунтуват, като изписват погрешно прости думи, вярвайки, че не могат всички да бъдат изпратени в Зандана. Но учениците не знаят, че мис Трънчбул е построила много зандани. Матилда използва новооткритите си сили, за да движи тебешира върху черната дъска, като кара ужасената мис Трънчбул да повярва, че призракът на мъртвия й брат е дошъл да я вземе. Децата се радват на нейното бягство с писък и празнуват свободата си („Бунтовни деца“).
В библиотеката мисис Фелпс и мис Хъни разкриват, че след като мис Трънчбул е избягала, завещанието на родителите на мис Хъни е открито. В крайна сметка всичко е завещано на мис Хъни и тя също е назначена като новата директорка. Матилда е загубила силите си и мис Хъни се чувства безпомощна, че това специално дете е отглеждано в необичащо го домакинство. Семейство Уърмуд пристигат в библиотеката угрижени и забързани, казвайки на Матилда, че бягат в Испания, след като руската мафия открива, че са продавали счупени коли. Мис Хъни пита дали Матилда може да остане с нея, но Сергей от руската мафия пристига преди да бъде взето решение. Дълбоко впечатлен от Матилда, Сергей се съгласява да остави семейство Уърмуд на мира, стига да не се налага да имат работа с мистър Уърмуд. („Приятно Познакомится / Това малко момиченце реприз“). Договорено е, че Матилда сега ще живее с мис Хъни („Поклони / Когато порасна реприз“).
