Une petite fille de 8 ans du nom de Dorémi se plaint d'être "la petite fille la plus malheureuse du monde", et est passionnée par la magie.Elle entre un jour dans une boutique de magie et surprend une sorcière,Maggie Grigri en plein exercice.
Selon la règle du monde des sorcières, quand une sorcière est découverte par une personne du monde des humains, elle est immédiatement transformée en grenouille-sorciere. Maggie Grigri se transforme donc en grenouille, et fait de Dorémi 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.
Sa petite soeur Bibi découvre par la suite 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 Dorémi 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 de vrai Sorcière pour rendre sa forme humaine à Maggie Grigri.
Plus tard, une nouvelle apprentie sorcière arrive 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 hautaine bien que Dorémi et les autres cherchent à devenir son amie.
A la fin de la saison, Loulou lance encore une fois bien que ce soit interdit un sort sur tous les élèves de sa classe et les parents des jeunes Sorcières alors qu'ils viennent de découvrir qu'elles sont des sorcières. Loulou est punie. Elle s'endort pour un sommeil de 100 ans. Dorémi, Emilie, Sophie et Bibi tenteront alors de réveiller leur amie par la magie, mais elles sont obligées pour mener à bien cette mission de sacrifier leurs boules magiques (une sorcière ne peut avoir théoriquement qu'une boule dans toute sa vie, si elle se brise elle n'est plus sorcière et ne pourra plus le redevenir). Finalement Loulou se réveille, mais les filles ne peuvent plus être des apprenties sorcières. Maggie Grigri, sa fée Lili, les fées des filles, ainsi que Malicia et sa fée repartent dans le monde magique, plus rien ne les retient dans le monde des humains.