Kiki, una bruja aprendiz de trece años, sale de casa con su gato negro parlante Jiji. Vuela en su escoba hasta la ciudad portuaria de Koriko. Mientras trata de encontrar un lugar donde vivir, Kiki es perseguida por Tombo, un chico friki obsesionado con la aviación que admira su habilidad para volar.

A cambio de alojamiento, Kiki ayuda a Osono, el amable propietario de una panadería. Abre un negocio de reparto de mercancías con escoba: el "Servicio de reparto de brujas". Su primera entrega va mal; la atrapa el viento y pierde el juguete del gato negro que debía entregar. Jiji se hace pasar por el juguete hasta que Kiki puede recuperar el objeto real. Lo encuentra en casa de una joven pintora, Úrsula, que lo repara y se lo devuelve a Kiki para que pueda completar la entrega y rescatar a Jiji.

Kiki acepta la invitación a una fiesta de Tombo, pero se retrasa por su trabajo y, agotada, cae enferma. Cuando se recupera, Osono arregla clandestinamente que Kiki vuelva a ver a Tombo asignándole una entrega dirigida a él. Después de que Kiki se disculpe por perderse la fiesta, Tombo la lleva a probar la máquina voladora en la que está trabajando, fabricada a partir de una bicicleta. Kiki se encariña con Tombo, pero se siente intimidada por sus amigos y se va a casa.

Kiki se deprime y descubre que ya no puede entender a Jiji, que se ha hecho amigo de un bonito gato blanco. También ha perdido su capacidad de volar y se ve obligada a suspender su negocio de reparto. Kiki recibe una visita sorpresa de Ursula, que determina que la crisis de Kiki es una forma de bloqueo artístico. Ursula sugiere que si Kiki puede encontrar un nuevo propósito, recuperará sus poderes.

Mientras Kiki visita a un cliente, es testigo de un accidente aéreo en la televisión. Una fuerte ráfaga deja a Tombo colgado en el aire. Kiki recupera su poder de vuelo y consigue rescatarlo. Recupera la confianza en sí misma, reanuda su servicio de reparto y escribe una carta a casa diciendo que ella y Jiji son felices.