El mago de Oz cuenta las aventuras de Dorita, una niña soñadora que vive una vida apacible con sus tíos Enrique y Emma. Un día, mientras duerme, Dorita es arrastrada por un tornado y despierta con su perrito Totó en la tierra de Oz, un mundo extraño y maravilloso. Desde allí, Dorita tiene que emprender el viaje de vuelta a casa.

Para ello pide ayuda a la Bruja Buena, que le informa de que para volver a casa debe ir a la Ciudad Esmeralda a ver al Gran Mago, que es el único que puede ayudarla. Para protegerla de todos los peligros que le pudieran acechar, la Bruja Buena besa a Dorita y le regala unas zapatillas mágicas.

De este modo, Dorita inicia su viaje por el camino de baldosas amarillas a lo largo del cual encuentra extravagantes pero simpáticos personajes: un Espantapájaros que no tiene cerebro, un Hombre de Hojalata que desea un corazón y un León Cobarde que carece de valor.

Cuando llegan a la Ciudad Esmeralda, los protagonistas son conducidos hasta Oz para que les conceda su ayuda, pero Oz les pide a cambio derrotar a la Bruja Maligna antes de poder realizar sus deseos. Tras sortear diversos peligros, Dorita y sus amigos se enfrentan a la poderosa Bruja Maligna y consiguen destruirla.

Sin embargo, al regresar a la Ciudad Esmeralda, solo queda de esta un páramo desierto y Dorita solloza asustada ante la posibilidad de no volver a casa nunca. Finalmente, la Bruja Buena y el Mago se presentan y este cumple su promesa de ayudar a Dorita a volver a casa.