本と勉強が大好きでちょっぴり弱気なジャック（声：北川景子）。どんな動物とも仲良くなれる冒険好きなアニー（声：芦田愛菜）。仲良し兄妹の2人はある日、ねずみのピーナッツを追って入り込んだ森で、大きな樫の木の上に小屋を見つける。中に入ってみると本が一杯。恐竜図鑑を開いたジャックが思わず“行ってみたい”と呟いたところ、たちまち小屋が光に包まれ、ぐるぐると回転を始めた。気がつくと、なんとそこは恐竜の王国。早速、外に飛び出したアニーは恐竜のヘンリーと友だちになる。最初は怖がっていたジャックも恐竜の生態に興味津々で、草むらを探検するうちに金のメダルを拾う。ところが、ティラノサウルスに追いかけられて大ピンチに。間一髪で危機を逃れ、ようやく元の世界に戻ってきた2人は、この不思議な木の家を“マジック・ツリーハウス”と名付けるのだった。翌日、再びマジック・ツリーハウスへ行くと、ピーナッツが大きな本を眺めている。その本には“4つのメダルが奇跡を起こす”と書かれており、表紙には4つのくぼみが。そのくぼみに恐竜の王国で拾ったメダルを合わせると、吸い込まれるようにピタリとはまった。好奇心に駆られた2人は、第2のメダルの場所を示す謎の言葉を頼りに、中世のお城の世界に飛び込む。メダルは手に入れたものの、今度は騎士たちに追われることに。アニーの機転によって何とか逃げ出したところ、月明かりの中で美しい魔法使いモーガン（声：真矢みき）に出会う。魔法をかけられた彼女は、自分の魔法が使えなくなってしまったのだと語る。メダルの奇跡がモーガンを救うと考えた2人は、第3、第4のメダルを探して本の世界に旅立つことを決意する……。