Une petite fille de 8 ans du nom de Doremi se plaint d'être "la petite fille la plus malheureuse du monde", et est passionnée par la Sorcellerie. Elle entre un jour dans un magasin de magie et surprend une sorcière (Maggie Grigri en VF, et Majõ Rika en VO) en train de faire de la magie.

Selon la règle du monde des sorcières, quand une sorcière est découverte par quelqu'un du monde des humains, elle est immédiatement transformée en grenouille. Maggie Grigri (Majorika) se transforme donc en grenouille, et fait de Doremi son apprentie, dans l'espoir qu'en devenant à son tour sorcière, la malédiction soit dissipée ; malheureusement pas très talentueuse, elle sera aidée au fur et à mesure par deux de ses amies Emilie _ son amie du jardin d'enfants _ et Sophie une camarade de classe dont elle se rapprochera au fil des épisodes.

A la mi-saison sa petite soeur Bibi découvre la vérité sur Dorémi et ses amies. Démontrant un certain talent pour les pratiques occultes, elle se fera un plaisir de rappeler dés qu'elle en aura l'occasion à Doremi qu'elle est moins douée qu'elle dans le domaine magique.

Dans la boutique magique, les filles fabriqueront des portes bonheurs magiques, tout en rendant service officieusement grâce à la magie à leurs camarades de classe. Elles passeront de nombreux examens de magie afin de devenir Sorcière pour rendre sa forme humaine à Maggie Grigri.

Vers l'épisode 35, une nouvelle sorcière arrivera dans la série, Loulou, une jeune enfant star actrice puis chanteuse qui débarque subitement dans la classe de Dorémi. Celle-ci est l'apprentie sorcière de Malicia, l'ennemie jurée de Maggie Grigri, de ce fait Loulou se montrera tout au long de la saison supérieure bien que Doremi et les autres cherchent à devenir son amie.