En la Inglaterra anterior a la primera guerra mundial, Caractacus Potts, (Dick Van Dyke, “Mary Poppins”), un inventor viudo, consigue convertir un viejo coche de carreras en un increíble vehículo capaz de volar y flotar en el agua. Sus planes son llevarse a sus hijos, a su novia y el coche a una mágica aventura. Pero el malvado Barón de un país centroeuropeo intenta secuestrar el coche y a su inventor y la aventura se convierte en una misión de rescate que les llevará a un extraño y emocionante mundo poblado por castillos y piratas, donde nada es lo que parece. La historia está basada en un libro para niños de Ian Fleming, creador de James Bond.