有一個叫查理·巴克特的小孩，他家裡很窮，一家七口人只有爸爸在牙膏廠工作，以至於查理每天都吃不飽。每天晚上，約瑟夫爺爺都會給家人講威利·旺卡的巧克力工廠的故事，那是一家人最歡樂的時候。

一天，報紙上刊登出一則訊息——威利·旺卡在巧克力裡隨機放了五張金獎券，旺卡的工廠將為抽到金獎券的幸運兒開放。但查理認為自己肯定一點機會都沒有。

慢慢的，有四張金獎券被幸運兒得到了，而查理雖然也盡最大可能買了兩塊巧克力，可是都沒有金獎券。

一天下午放學，查理撿到了一枚五十便士的銀幣，他走到商店，買了兩塊巧克力，就在他開啟第二塊的包裝紙時，奇蹟發生了——查理得到了最後一張金獎券。他飛奔回家把這個訊息告訴了家人，約瑟夫爺爺興奮得跳下了床，決定同查理一起去。

二月一號上午十點，旺卡先生準時出現在了工廠門口，打開了封閉許久的工廠大門。，五位幸運兒跟著旺卡進入工廠，左轉右轉進入了底下的巧克力車間。

車間裡有一條巧克力瀑布，從天花板上懸掛下來一套巨型玻璃管把巧克力溶液抽到各個車間。突然，維魯卡·索爾特發現了一群比中號洋娃娃還小的人，旺卡說是奧帕-倫帕人，是直接從倫帕地區進口的。當大家都在看著奧帕-倫帕人的時候，奧古斯塔斯·格盧普卻悄悄跑到巧克力河邊喝巧克力溶液，一不小心掉進了河裡，被玻璃管吸走了。

旺卡先生帶領著剩下的人繼續參觀，來到了全廠最機密的發明室，向剩下的人展示了他正在研製當中的石頭彈子糖、頭髮太妃糖和魔術口香糖。儘管旺卡先生反覆告知，魔術口香糖的配方還沒調好，但維奧利特·傅雷加還是嚼起了那片口香糖，變成了一個巨型藍莓。

旺卡帶領剩下的人繼續參觀，結果在果仁車間維魯卡·索爾特全家因為想去抓松鼠，被松鼠統統推進了垃圾堆；邁克·蒂維在電視巧克力車間被傳送帶帶走，變得非常小。

最後五個幸運兒裡只剩下查理了。旺卡先生非常高興，告訴了查理自己搞這次活動的目的就是為了找到工廠的繼承人，而查理一個人經受住了所有的考驗，所以旺卡先生把工廠送給了查理。

《查理和巧克力工廠》的主人公小查理生長的一個小鎮裡有一個全世界最大的巧克力工廠，工廠由一個偉大的巧克力發明家、製造商威利·旺卡所擁有。工廠非常神秘，大門緊鎖，全鎮子的人從來沒有看見有人從大門進去或出來過。有一天，威利·旺卡先生髮出告示，將有五位幸運的孩子獲得參觀巧克力工廠的特權，同時還能得到足夠吃一輩子的巧克力糖和其他糖果。全世界購買旺卡巧克力的孩子都有機會。前提是藏在包裝紙裡的五張金券，誰獲得金券誰就是幸運兒。偶然的機會，查理得到了一張金券。參觀工廠的過程是一次奇特的經歷。每個參觀者都感到了無限著迷、狂喜、好奇、驚訝和迷惑不解。即使做最荒誕的夢也想象不出這樣的事情。飛瀑而下的巧克力瀑布，流漫著棕色糖漿的河，大片大片的口香糖草地，還有牛奶糖堆成的山。工廠裡的工人全是來自蠻荒叢林的酷愛巧克力的矮人。查理和四位幸運兒在旺卡先生的巧克力工廠裡參觀的過程中，出現了許多有趣的事情：一個孩子掉進了巧克力河，一個孩子變成了藍莓，一個孩子掉進了垃圾槽，一個孩子被電視傳送成了一個手掌大小。而在最後，小查理還得到了一個最大的驚喜：他將擁有威利·旺卡先生贈送他的整個巧克力工廠。