Basada en la novela homónima de Roald Dahl, cuenta la historia del excéntrico chocolatero Willy Wonka (Johnny Depp) y Charlie (Freddie Highmore), un muchacho de buen corazón que procede de una familia pobre que vive a la sombra de la extraordinaria fábrica de Wonka.
Aislado desde hace tiempo de su propia familia, Wonka lanza un concurso a nivel mundial para elegir un heredero para su imperio de golosinas. Cinco niños afortunados, entre los que se encuentra Charlie, obtienen Billetes de Oro de las tabletas de chocolate y ganan un viaje organizado a la legendaria fábrica de golosinas que ningún extraño ha visto desde hace 15 años. Charlie es atraído hacia el mundo fantástico de Wonka.