小男孩查理·巴克特和父母、爷爷奶奶、外公外婆住在一起。虽然家境贫困，巴克特一家居住在一栋摇摇欲坠的小木房里，当相互之间和睦融洽。虽然每个夜晚，一家七口吃的晚餐都是卷心菜汤，可是小查理却乐意与自己最心爱的人一起分享。
从巴克特一家的窗子望出去，可以看到全世界最大的巧克力工厂―旺卡巧克力工厂。工厂由一位伟大的巧克力发明人兼制造商威利·旺卡所拥有。那是座神秘的工厂，大门紧锁，15年来，从来没有看见有工人从大门进去或出来过，可是却能闻到浓郁的巧克力香味。工厂出产的旺卡牌巧克力销往世界各地，深受孩子们的喜爱。小查理也不例外，在每个夜晚的梦乡中，他都幻想自己可以亲身进入那座工厂。
有一天，威利·旺卡先生宣布了一个告示，他将向五位幸运的孩子开放充满“奥秘和魔力”巧克力工厂……