Маленький мальчик Чарли Бакет живёт в очень бедной семье: семь человек (мальчик, его родители, два дедушки и две бабушки) живут в маленьком домике на окраине города, из всей семьи только отец Чарли имеет работу: он закручивает пробки на тюбиках с зубной пастой. Семья не может позволить себе самого необходимого: в доме только одна кровать, на которой лежат четыре старика, семья живёт впроголодь, питается одной лишь капустой. Чарли очень любит шоколад, но получает его только раз в год, одну плитку на свой день рождения, в качестве подарка.Эксцентричный шоколадный магнат мистер Вилли Вонка , проведший в затворничестве десять лет на своей фабрике, объявляет, что хочет устроить розыгрыш пяти золотых билетов, которые позволят пяти детям побывать на его фабрике. После экскурсии каждый из них получит пожизненное обеспечение шоколадом, а один — будет награжден неким особенным призом.Счастливчиками, нашедшими пять билетов, спрятанных под обёрткой шоколада, стали.
В экскурсии по фабрике кроме детей участвуют их родители: каждый ребёнок пришёл с матерью и отцом, кроме Чарли, которого сопровождает его дедушка Джо. В процессе посещения фабрики все дети, исключая Чарли, игнорируют предупреждения Вонки и оказываются жертвами своих пороков, попадая по очереди в различные ситуации, которые заставляют их покинуть фабрику.В конце остается один Чарли, которому и достаётся главный приз — он становится помощником и наследником мистера Вилли Вонки. Остальные дети получают обещанное пожизненное обеспечение шоколадом.
Фабрика Вилли Вонки очень большая, расположена как на поверхности, так и под землёй, на фабрике имеется бесчисленное множество цехов, лабораторий, складов, есть даже «леденцовая шахта глубиной 10 000 футов» (т.е. глубиной более 3 километров)». Во время экскурсии дети и их родители посещают некоторые из цехов и лабораторий фабрики: