威利·旺卡先生很神秘，他擁有世界上最大的巧克力工廠，卻從來沒有人見過他或者進入過他的工廠。直到有壹天，他發出了壹個廣告。他邀請5位小客人來參觀他的工廠，邀請金劵就藏在新出廠的巧克力裏。查理是個貧窮善良的小男孩，卻意外得到了其中壹張金劵。他們走進巧克力王國，看見了飛流直下的巧克力瀑布，航行在棕色巧克力糖漿河流裏的龍頭船，郁郁蔥蔥的口香糖草地，還有漫山遍野的牛奶糖……在巨大的糖衣炮彈面前，除了查理，四個孩子都失去了自制力。奧古斯塔斯掉進了巧克力河裏，維奧利特變成了藍莓糖果。威路卡被送進了廢品爐，邁克鉆進了電視，變成了信號微粒。這時候旺卡先生宣布查理成為贏家，並送查理回到家中。旺卡跟查理的父母講述了他邀請孩子們參觀工廠的真實用意，是為自己找壹個繼承人。但是有壹個條件，從此不許查理和家人生活在壹起。為了家人，查理放棄了這個機會，他認為家才是最好的，盡管要6個人擠在壹張床上睡覺，盡管每天晚上都只能和蔬菜湯。旺卡失望地回到工廠裏，卻再也做不出美味的巧克力，他反復想著查理的幸福。而查理也在關心著旺卡，發現了旺卡童年不為人知的秘密。旺卡從小就離開家人在外創業，才有了今天的成功，所以他認為家裏只有嘮叨和管教，沒有真正的親情。他害怕說出父母兩個字。在查理的勸說下，他去拜訪了父親。旺卡終於懂得了親情的可貴，在見到父親的壹剎那，他明白了父親的良苦用心。最後，查理答應繼承旺卡的工廠，全家人搬進了工廠，與旺卡成為了壹家人。旺卡和查理都擁有了真正的幸福。