Novel petualangan anak klasik karya Ian Fleming ini berpusat pada seorang penemu eksentrik bernama Commander Caractacus Pott. Bersama keluarganya, ia merestorasi sebuah mobil balap tua legendaris bernama Chitty-Chitty-Bang-Bang, yang dinamai sesuai bunyi mesinnya yang unik.

Tak disangka, mobil tersebut ternyata memiliki kemampuan magis luar biasa: dapat berpikir sendiri, terbang di udara, hingga mengapung di atas air seperti perahu. Petualangan keluarga Pott berubah menjadi misi penyelamatan mendebarkan ketika mereka berhadapan dengan komplotan gangster berbahaya pimpinan Joe the Monster di pesisir Prancis.