威利•王卡（强尼•戴普饰）是一位伟大的巧克力发明人和制造商，经营着全世界最大的巧克力工厂——王卡巧克力工厂。那是座神秘的工厂，大门紧锁，15年来，从来没有看见有工人从大门进去或出来过，可是却能闻到浓郁的巧克力香味。工厂出产的旺卡牌巧克力销往世界各地，深受孩子们的喜爱。有一天，威利•旺卡先生贴出告示：他在出产的巧克力里面埋藏了五张金券，谁吃到了，就有机会参观工厂，还能得到足够吃一辈子的巧克力糖和其他糖果。小孩子们疯狂抢购，最终五个小客人成为幸运儿。其中有一个小客人叫查理（弗莱迪•海默饰），家庭非常贫寒，在经历两次失败后，他发现了最后一张金券，巧克力工厂的大门因此为他打开。五个孩子开始在这个魔幻工厂中冒险，吸引他们的除了神奇壮观的巧克力制造世界之外，还有威利•王卡的“神秘礼物”……

故事紧接着上一集展开，可爱的母海豚温特如今已经成为了全美国家喻户晓的明星动物了，和小主人索亚（内森·甘宝NathanGamble饰）以及管理员卡梅伦博士（摩根·弗里曼MorganFreeman饰）一起，温特在克里尔沃特海洋馆里安了家，时不时进行一场愉快的表演，收获观众们的赞美与掌声。本以为曾经的风波已经远去，美好的生活即将继续，就在这个节骨眼上，美国农业部发布的一条规定令索亚一行人再度陷入了困扰之中。规定中，温特唯有找到伴侣才能够继续留在海洋馆，否则的话，它将被放回大海，回归自然。就这样，卡梅伦博士开始忙起了为温特“相亲”的事宜，哪知道这件事情真正做起来却是如此的困难。