Unos niños acuden de excursión a un bosque con su abuelo. Al realizar una parada para merendar, descubren unos habitantes del bosque que hasta el momento habían pasado desapercibidos ante los seres humanos. Se trata de unos pequeños gnomos que enseguida se hacen amigos de los niños y del abuelo.
El inventor Caracactus Potts (Dick Van Dyke, 'Mary Poppins') tiene una gran capacidad para imaginar cosas que nadie podría creer. Un día decide convertir un coche de carreras anticuado en otro totalmente renovado, ahora puede volar y navegar por el agua. Ese coche es Chitty Chitty Bang Bang.Junto a su padre, su mujer y sus dos hijos, emprenderá ...