Witch Hat Atelier sigue a Coco, la hija de una humilde modista que siempre ha sentido fascinación por la magia y por las brujas que la dominan, aunque su oficio se mantiene cuidadosamente oculto al público. Su curiosidad la lleva a espiar al hechicero Qifrey, solo para descubrir que el libro ilustrado que tanto apreciaba era en realidad, desde el principio, un libro de magia disfrazado. Entusiasmada y sin ninguna preparación, Coco empieza de inmediato a poner a prueba los hechizos que ha aprendido, sin saber lo rápido que el asombro puede convertirse en desastre.
Cuando uno de esos hechizos provoca una catástrofe en su casa, Qifrey la rescata justo a tiempo y decide acogerla como aprendiz, al darse cuenta de que quizá sea la primera pista que ha encontrado en su búsqueda de los Brimmed Caps, un peligroso grupo de herejes que experimenta con magia prohibida capaz de alterar el cuerpo y distribuye artefactos mágicos entre la gente común. Antes de que Coco y Qifrey puedan enfrentarse a ellos, Coco debe aprender a controlar sus crecientes habilidades, entender las reglas de un mundo mágico oculto y desenvolverse junto a los otros aprendices de Qifrey. La historia combina misterio, peligro y maravilla, mientras el aprendizaje de Coco la sumerge cada vez más en los secretos que se esconden tras el atelier y en las personas que lo protegen.
