Charlie s'est vu offrir la chocolaterie par Willy Vonka. Mais l'excentrique propriétaire a plus d'une surprise dans son sac, à la grande inquiétude du jeune héros et ses grands-parents. Les voilà embarqués dans le fabuleux ascenseur. Mais un accident les propulse dans l'espace et ils se retrouvent tous en orbite autour de la Terre.