Картина начинается примерно с того же момента, что и события фильма «Властелин колец». Хоббит Бильбо Бэггинс собирается отметить 111-й день рождения и готовится к вечеринке. Он начинает книгу воспоминаний и пишет о событиях прошлого. Королевство гномов было разорено драконом Смогом, гномы были обречены на странствия, а дракон остался в пещере охранять захваченные им сокровища. Король гномов Торин пытался найти поддержку у Трандуила, но безуспешно. Память возвращает Бэггинса на 60 лет назад.
В этот день Бэггинса навещает Гэндальф и после этого в его доме появляются непрошенные гости: 13 гномов во главе с Торином Дубощитом, королём в изгнании. Они полны желания отправится в поход за спасение своего королевства, так как в их распоряжении теперь есть карта и ключ от тайного прохода в пещеру сокровищ. Гэндальф рекомендует принять в компанию Бэггинса, отзываясь о нём как об опытном воре, который им пригодится. Бэггинс отнекивается, но на следующее утро, неожиданно для себя, соглашается, догоняет гномов и присоединяется к ним.
Сразу выясняется, что миссия Торина не является секретом, компанию преследуют по пятам орки. Во время ночлега путешественников едва не захватывают тролли. Благодаря выдумке Бэггинса, гномам удаётся не попасть на ужин великанам. В пещере троллей они находят оружие — эльфийские мечи. Бильбо достаётся легендарный клинок, светящийся синим цветом при приближении орков. После этого Гэндальф встречает в лесу Радагаста. Волшебник делится опасениями. Он видел призрак некроманта и в лесу появилась опасная нечисть, которой не было видно много лет.
От очередного столкновения с орками путешественников спасает патруль эльфов. Вскоре они попадают в гости к Элронду и проводят ночь в эльфийском королевстве. Здесь происходит встреча Гэндальфа, Сарумана, Галадриэль и Элронда. Рассказ Гэндальфа о событиях в лесу Саруман выслушивает скептически, но Галадриэль согласна с тем, что в Средиземье неспокойно и обещает свою помощь отряду. Элронд помогает расшифровать карту и определить место и время, когда можно будет попасть внутрь горы. Наутро гномы и Бильбо, не дожидаясь Гэндальфа, отправляются к Туманным горам. Здесь они попадают в ловушку гоблинов и их ожидают пытки и плен. Бильбо, в суматохе, упускают из виду и он падает в расщелину.
Здесь Бильбо случайно находит кольцо, которое выронил обитающий здесь Голлум. После словесной перепалки Бильбо пытается скрыться от Голлума и найти своих попутчиков. Тут он случайно обнаруживает волшебные свойства кольца, которое, если одеть его на палец, делает владельца невидимым. Голлум в отчаянии, от того что упустил своё сокровище. Бильбо возвращается к гномам, которым удаётся благодаря помощи Гэндальфа освободиться из плена.
После бегства из пещеры команда попадает в кольцо преследующих их орков, во главе с давним противнком Торина — Азогом. Кольцо врагов стягивается, но, в последний момент, приходит чудесное спасение в виде волшебных орлов. Бильбо героически спасает от смерти Торина и доказывает то, что в кампании он не случайный попутчик. Перед спасшимися гномами на расстоянии видимости возникает Одинокая гора, в недрах которой притаился дракон Смог

21 марта 2011 года в Новой Зеландии начались съёмки двух частей фильма[21]. В общей сложности съёмочный период должен был занять примерно 250 дней и быть завершённым к середине 2012 года. В конце июня завершился первый съёмочный блок «Хоббита». Съёмки были возобновлены 5 сентября 2011 года и продолжались до 15 декабря, когда закончился второй съёмочный блок и съёмочная группа ушла на рождественские каникулы до января 2012 года.
Во время летнего перерыва некоторые сцены были отсняты в Великобритании, на студии Pinewood Studios, в первую очередь, с участием Кристофера Ли, исполнителя роли Сарумана. Вариант приезда части съёмочной группы в Англию, чтобы не заставлять 90-летнего актёра совершать утомительный перелёт в Новую Зеландию, упоминался в СМИ как наиболее вероятный с самого начала съёмок «Хоббита». Герои, знакомые зрителю по «Властелину колец», в основном были задействованы на начальном этапе съёмок: отсняты сцены с участием Хьюго Уивинга (Элронд), Кейт Бланшетт (Галадриэль) и Энди Серкиса (Голлум).
Летом 2011 года в Новую Зеландию прибыл Орландо Блум (Леголас). Также есть информация, что во время командировки Питера Джексона на Pinewood Studios должен был быть задействован и Иэн Холм в роли старого Бильбо Бэггинса. Эванджелин Лилли (Тауриэль) приступила к съёмкам в сентябре, Элайджа Вуд (Фродо Бэггинс) присоединился к съёмочной группе в октябре 2011 года. Как сказал в одном из интервью Сильвестр Мак-Кой (Радагаст Карий), основную часть своих съёмочных дней он отработал в течение 8 недель во время первого съёмочного блока в павильонах, две-три недели съёмок предстоит ему «на натуре» в конце октября — начале ноября 2011 года и ещё на пару дней он вернётся на съёмочную площадку «Хоббита» в феврале 2012-го. В начале ноября 2011 года Люк Эванс (Бард Лучник) сообщил, что он уже снимается в течение 6 недель и будет занят на съёмках «Хоббита» до июня 2012 года.
Бенедикт Камбербэтч сообщил, что его участие в «Хоббите» не ограничится только озвучанием персонажей. Так, исполнение роли дракона Смога будет сродни исполнению роли Голлума Энди Серкисом — Камбербэтч также наденет специальный костюм с датчиками для осуществления технологии «захвата движения и мимики». К концу февраля 2012 года основная часть работы Камбербэтча над фильмом завершена: при этом, по словам актёра, технология «захвата движения и мимики» использовалась и для создания образа Некроманта. Это даёт основания надеяться, что в «Хоббите» будет представлен обладающий портретными чертами образ Саурона.
Первый съёмочный блок проходил по большей части в павильонах (в Новой Зеландии с марта по май — осень, с июня по август — зима), второй съёмочный блок в основном проходит «на натуре». По словам Питера Джексона, такое распределение съёмочного цикла обусловлено не температурным, а световым режимом: съёмки на натуре должны проходить как минимум 12 часов каждый день, что зимой невозможно из-за раннего наступления темноты. В конце октября — первой половине ноября 2011 года съёмочные группы фильма работают в первую очередь на разных территориях Южного острова: так, одна группа снимает на самой северной части острова, в округе Нельсон, другая — в юго-восточной части острова, в округе Отаго.
Питер Джексон руководит съёмками на острове Северный: в ноябре 2011 года его съёмочная группа работала в окрестностях города Те Куйти, в регионе Уаикато. Здесь, в местности Мангаотаки Рокс, снималась сцена, в которой Гэндальф, Бильбо и 13 гномов обнаруживают в пещере горных троллей клад с сокровищами.
10 ноября 2011 года был отмечен «экватор» съёмочного периода: 127 съёмочных дней из запланированных 254.
6 июля 2012 года на персональной странице Питера Джексона в Facebook появилась запись, в которой режиссёр объявил об окончании основных съёмок (причём, по его словам, количество съёмочных дней было увеличено до 266) и поблагодарил съёмочную группу за работу.
В сентябре 2012 года Warner Bros. Pictures опубликовали серию промо фотографий к первому фильму «Хоббит: Нежданное путешествие».
Даты дополнительных съёмок для «Пустошь Смога» пока неизвестны.
Работа над компьютерной графикой к фильму завершилась 26 ноября 2012 года[25] — всего за два дня до мировой премьеры, которая состоялась в столице Новой Зеландии Веллингтоне 28 ноября.