ウィリー・ワンカのチョコレートは、とってもおいしいので世界中の子供たちに大人気。ライバル会社が何とかその秘密を盗もうと躍起になったため、ワンカは遂に工場を閉鎖してしまった。ところが3年後においしいお菓子作りを再開したのになぜか工場の門は堅く閉ざされたまま。ワンカの工場は謎に包まれていた。ある日、ワンカのチョコレートに5枚だけ入れられた、“金の券”を見つけた人には秘密の工場にご招待、という告知が出されたため世界中のワンカのチョコレートはあっという間に売り切れ、どんどん出荷してもまだまだ足りない異常人気を呼んだ。人々の羨望の的となったラッキーな5人は、食いしん坊のオーガスタス、お金持ちなため我がまま一杯のベルーカ、ガムにめがないバイオレット、TVっ子のマイク、そして貧しいけど心優しいチャーリー。家族を一人同伴できるので、母親と父親と、チャーリーはジョーおじいさんと一緒に合計10人がワンカに迎えられて工場へと入っていった。おいしいお菓子が作られる夢の世界への旅のはじまり。でも本当の秘密はまだまだこれから…。