影片聚焦经典之作《查理和巧克力工厂》的主人公威利·旺卡（提莫西·查拉梅 饰），这位年轻且天赋异禀的发明家、魔术师、巧克力制作师，是如何经历奇幻冒险，成长为观众挚爱的巧克力工厂掌门人的故事。

离家出走的藏族少年桑丹一心只想去塔尔寺学做酥油花，路上遇见从父母身边逃走的同龄人唐宇，两位少年结伴而行的途中遇见各种各样的大人，包括前来追寻儿子的唐宇父母。在这段旅程的终点，无论两位少年是否实现了心愿，都收获了更为重要的东西。