Après la mort tragique de Lily et James Potter, leur fils Harry est recueilli par sa tante Pétunia, la sœur de Lily et son oncle Vernon. Son oncle et sa tante, possédant une haine féroce envers les parents de Harry en raison de leur appartenance au monde des sorciers, le maltraitent et laissent leur fils Dudley l'humilier. Harry sait peu de choses sur ses parents, mis à part qu'ils seraient morts dans un accident de voiture, d'après ce que lui ont dit son oncle et sa tante.
Un jour de juillet, peu avant son onzième anniversaire, Harry reçoit une lettre de Poudlard, l'école de magie et de sorcellerie, l'invitant à s'y présenter pour la rentrée des classes. Mais son oncle la lui confisque avant qu'il ne puisse la lire, ne voulant pas que Harry devienne sorcier. L'école ne recevant aucune réponse, d'autres lettres, en nombre croissant, sont envoyées en vain par la directrice-adjointe de Poudlard, Minerva McGonagall. Finalement, le directeur Albus Dumbledore envoie Rubeus Hagrid, un demi-géant, gardien des clés et des lieux à Poudlard, chercher Harry le jour de son anniversaire, le 31 juillet.
Avec l'aide de Hagrid, il achète ses fournitures scolaires au chemin de Traverse, parmi lesquelles se trouve sa baguette magique en bois de houx contenant une plume de phénix en son cœur, qu'il achète dans la boutique Ollivander. C'est également ce jour-là qu'il reçoit de Hagrid, en guise de cadeau d'anniversaire, une chouette harfang des neiges qu'il nommera Hedwige.
Lors de son voyage vers Poudlard, Harry fait la connaissance de Ron Weasley dans le train, avec qui il se lie immédiatement d'amitié. Puis il fait la connaissance d'une autre élève, Hermione Granger, une sorcière d'origine moldue. Les deux garçons tardent à l'apprécier, et se disputent de nombreuses fois avec elle pendant les cours ou les heures de pauses, du fait de son trop grand attachement aux règles et de sa tendance à leur démontrer sans cesse ses connaissances du monde magique. Les trois enfants deviennent inséparables après avoir combattu ensemble un troll des montagnes libéré dans le château. Harry rencontre aussi Drago Malefoy, un garçon arrogant et méprisant, appartenant à une famille de sorciers dite de « sang-pur ». Lors de la répartition des élèves dans une des quatre maisons de Poudlard, le « choixpeau », après avoir longuement hésité avec Serpentard, l'envoie finalement - et à cause de l'insistance de Harry - à Gryffondor, tout comme Ron et Hermione. Rapidement, il suscite l'antipathie du professeur Rogue ainsi que de Drago Malefoy, qui a rejoint Serpentard. Il apprend à découvrir ses pouvoirs de sorciers et ses talents sur un balai magique. À la demande du professeur McGonagall, sa directrice de maison, il devient alors attrapeur dans l'équipe de quidditch de Gryffondor et se voit offrir un Nimbus 2000.
Le matin de Noël, Harry reçoit de la part d'Albus Dumbledore, qui l'avait gardé pour l'examiner à l'époque où Voldemort pourchassait les Potter, une Cape d'Invisibilité ayant appartenu à son père et décide cette même nuit de chercher dans la Réserve de la bibliothèque des indices sur Nicolas Flamel, que Hagrid a évoqué quelques semaines plus tôt lorsque Ron, Hermione et Harry lui ont fait part de leurs soupçons concernant le professeur Rogue. S'il ne trouve rien sur Flamel, il découvre en revanche un étrange miroir dans lequel il voit ses parents et une partie de sa famille. Ce n'est qu'après les vacances que le trio apprend que Flamel est un célèbre alchimiste et le seul à avoir jamais créé une pierre philosophale, pierre merveilleuse qui permet de transformer en or toute matière solide et qui peut donner la vie éternelle à celui qui la possède. Immédiatement, ils comprennent également que la pierre est gardée dans Poudlard par un chien à trois têtes nommé Touffu, qu'ils ont découvert par hasard peu après l'intégration de Harry à l'équipe de quidditch de Gryffondor et qui appartient à Hagrid. Peu après, ils découvrent également que Voldemort est toujours vivant et soupçonnent le professeur Rogue de vouloir voler la pierre pour la donner au mage noir, afin qu'il puisse retrouver ses pouvoirs perdus. Les trois amis apprennent que Hagrid a vendu contre un œuf de dragon le secret permettant de passer devant Touffu sans se faire mordre. Ils découvrent ensuite qu'Albus Dumbledore, le seul homme que Voldemort ait jamais craint, a été attiré hors de Poudlard par un leurre. Ils décident alors de passer le soir-même devant Touffu afin d'empêcher Rogue de récupérer la Pierre Philosophale. Avec l'aide de Ron et Hermione, Harry passe à travers diverses épreuves et réussit à empêcher Voldemort de récupérer la Pierre, découvrant au passage que le véritable ennemi qui aidait le mage noir et qui avait tenté de tuer Harry à plusieurs reprises durant l'année était en vérité le professeur Quirrell, qui enseigne la Défense contre les Forces du Mal, et non Rogue. Harry réalise que Voldemort était caché depuis le début derrière le turban de Quirrell. Ce dernier lui prêtait une partie de son corps et de son énergie, en attendant que le mage noir ne retrouve assez de ses pouvoirs pour se matérialiser à nouveau.
Alors qu'il est encore à l'infirmerie pour se remettre de son combat contre Quirrell, qui s'est soldé par la mort du sorcier, le professeur Dumbledore explique à Harry que la raison qui empêchait Voldemort (et donc Quirrell) de lui faire du mal était la protection qui lui avait été accordée par le sacrifice de Lily Potter, protection qui l'avait également sauvé lorsque Voldemort l'avait attaqué le jour de Halloween 1981. Après toutes ces prouesses, Harry, Ron, Hermione font gagner, avec l'aide involontaire de Neville, la Coupe des quatre maisons à Gryffondor, au grand déplaisir de Drago Malefoy et de ses amis de Serpentard Vincent Crabbe et Grégory Goyle mais au grand bonheur de Minerva McGonagall.