Het roodharige weesmeisje Annie brengt samen met haar pleegvader en haar twee vriendinnen een bezoekje aan Londen. In het reisgezelschap bevinden zich ook de verstrooide professor Eli Eon en de boosaardige Lady Edwina Hogbottom. Professor Eon heeft een nieuw soort explosieven uitgevonden en Lady Edwina is van plan hem de formule te ontfutselen. Ze wil namelijk Buckingham Palace opblazen en zo koningin van Engeland worden. Annie en haar vriendinnen steken hier een stokje voor.
