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