Witch Hat Atelier mengisahkan Coco, gadis desa yang bermimpi menjadi penyihir meski terlahir tanpa bakat sihir. Setelah tanpa sengaja mengubah ibunya menjadi kristal menggunakan sihir terlarang, Coco diselamatkan oleh penyihir misterius bernama Qifrey. Coco kemudian menjadi murid di atelier sihir Qifrey untuk belajar sihir, memperbaiki kesalahannya, dan mengungkap misteri dunia sihir.