در لندن چارلی، پسری کوچک و فقیر، با پدر و مادرش به همراه دو پدربزرگ و مادربزرگ پیر خود در کانون گرم خانوادگی زندگی می‌کند و فقر را احساس نمی‌کند. چارلی علاقه زیادی به شکلات دارد ولی به حدی فقیر است که هر سال فقط یک شکلات می‌خورد. در نزدیکی خانه او کارخانه بزرگ شکلات سازی ای قرار دارد که قبلا به دست شخصی عجیب به نام ویلی وانکا اداره می‌شده‌ است. او بهترین شکلات دنیا را می‌ساخته و آن را به تمام دنیا صادر می‌کرده، اما کم کم کارخانه داران دیگر به او حسودی کردند و اسرار شکلات سازی او را دزدیدند و شکلات‌هایی به همان خوبی ساختتند. آقای وانکا روحیه خود را باخته بود، کارخانه را تعطیل کرد. حالا بعد از سال‌ها این خبر به گوش می‌رسد که ویلی وانکا که به مجددا کارخانه را بدون هرگونه نیروی انسانی راه اندازی کرده، پنج بلیت طلایی داخل پنج شکلات وانکا پنهان کرده‌ است و اعلام کرده که پنج کودک خوش شانس از هر نقطه در جهان می‌توانند از کارخانه اسرارآمیز او بازدید کنند. جهان به‌دنبال این پنج بلیت زیر و رو می‌شود و در آخر پنج کودک مشخص می‌شوند. آگستوس گروپ یک پسر چاق و شکموی حریص. وروکا سالت دختری که والدین پولدارش او را بیش از اندازه لوس کرده‌اند. ویولت بوگارد دختری که همیشه آدامس می جود. مایک تی وی پسری دیوانهٔ تلویزیون و ویدئو گیم. و در نهایت چارلی فقیر و خوشبخت. هر کدام از آنها با یکی از بستگانشان به کارخانه می‌آیند. این بازدید یک برنده خوش شانس دارد که جایزه ویژه‌ای می‌برد. ویلی وانکا آدم به شدت عجیبی ست که بعد از گذشت سال‌ها تنها زندگی کرده است. پدر دندانپزشک او شکلات را برای او ممنوع کرده بوده و همین باعث به وجود آمدن نوعی علاقه و شیفتگی خاص نسبت به شکلات در او شده است. ویلی از خانه فرار می‌کند و تمام عمرش به همان صورت بچگی زندگی می‌کند. در آبشار شکلات موجودات کوچکی به نام اومپالومپا کار می‌کنند که در واقع کارمندان کارخانه هستند. ویلی وانکا و همراهانش پا به کارخانه عجیب و اسرآمیز شکلات سازی می گذارند. اما این یک بازدید ساده و معمولی نیست. اتفاقات و ماجراهای بیاری در انتظار این پنج نوجوان است....