威利•王卡（强尼•戴普 饰）是一位伟大的巧克力发明人和制造商，经营着全世界最大的巧克力工厂——王卡巧克力工厂。那是座神秘的工厂，大门紧锁，15年来，从来没有看见有工人从大门进去或出来过，可是却能闻到浓郁的巧克力香味。工厂出产的旺卡牌巧克力销往世界各地，深受孩子们的喜爱。
有一天，威利•旺卡先生贴出告示：他在出产的巧克力里面埋藏了五张金券，谁吃到了，就有机会参观工厂，还能得到足够吃一辈子的巧克力糖和其他糖果。小孩子们疯狂抢购，最终五个小客人成为幸运儿。
其中有一个小客人叫查理（弗莱迪•海默 饰），家庭非常贫寒，在经历两次失败后，他发现了最后一张金券，巧克力工厂的大门因此为他打开。
五个孩子开始在这个魔幻工厂中冒险，吸引他们的除了神奇壮观的巧克力制造世界之外，还有威利•王卡的“神秘礼物”……

影片讲述了已经20 岁的爱丽丝和母亲参加一个宴会，却发现自己将在众多傲慢自大的人面前被求婚。于是她跟随一只白色的兔子逃到一个洞里，进入仙境。13年前，爱丽丝曾来过此地，但她现在却一点也不记得了。在这里，爱丽丝与那些可爱的老朋友们重逢了：虚张声势的睡鼠，美丽的白皇后和她可憎的姐姐红桃皇后，还有双胞胎兄弟，毛毛虫，白兔，疯帽子等等。在奇妙的仙境历险中，爱丽丝了解到自己身负的重大使命，那就是带领地下世界的居民们结束红桃皇后的邪恶统治，恢复昔日仙境。

爱德华（约翰尼•戴普 饰）是一个机器人，他拥有人的心智，却有一双剪刀手，孤独地生活在古堡里，闯入古堡的化妆品推销员佩格把他带回家，让他走进了人类的世界。单纯的爱德华爱上了佩格的女儿金（薇诺娜•瑞德 饰），金也慢慢的被爱德华的善良所吸引。
但是，一连串的意外事情让周围的人邻居对爱德华的态度从喜欢变成无法接受，爱德华痛苦地发现，他总是好心办坏事，连自己的爱人都不能拥抱，或许，他注定就不属于这个世界。