夏日的一天，红发女孩玛丽（杉咲花 配音）被送到阿姨夏洛特所在的乡间小屋度假。初来乍到，玛丽对周遭的一切还不那么适应，特别是调皮男孩彼得（神木隆之介 配音）有意和她对着干，令玛丽实在高兴不起来。偶然一次的林间探险，玛丽见到了传说中的魔法之花“夜间飞行”，还找到了一柄破扫帚。偏偏这把魔法扫帚载着玛丽飞上天空，来到了专门培养魔法师的恩德学园。在这个神奇的所在，玛丽受到曼布勒切克女士（天海佑希 配音）的殷勤接待，还邂逅了怪模怪样的D博士（小日向文世 配音）。虽然女孩懵懵懂懂成为了魔法学员，可是他很快发现了这里所隐藏的秘密……
本片根据改编自玛丽·斯图尔特的英国儿童文学小说改编，是米林宏昌离开吉卜力工作室后制作拍摄的第一部动画长片。