하늘을 나는 거대한 유리 엘리베이터가 사고를 당한다. 초콜릿 공장으로 되돌아가던 중 너무 높이 날아 올라간 탓에 지구궤도 속으로 들어가 버린 것이다. 여기에는 윌리 윙카 씨와 윌리 윙카 씨의 환상적인 초콜릿 공장을 맡을 우리의 꼬마 친구 찰리와 그 가족도 함께 타고 있었다. 황당하게 사고를 당한 찰리와 일행은, 지구궤도를 따라 빙빙 돌다가 우주호텔 근무자들을 태운 수송용 캡슐과 딱 마주친다. 미국 백악관은 찰리 일행이 우주호텔을 위협하는 외계인