A história começa quando o Capitão Anthony Nelson, piloto da Força Aérea Americana (posteriormente astronauta da NASA) cai acidentalmente numa ilha deserta, onde encontra uma garrafa misteriosa, ao abri-la liberta Jeannie, uma linda gênia. Ela se apaixona por ele e decide segui-lo até sua casa nos Estados Unidos, onde passa a tumultuar sua vida, a do Dr. Bellows (médico e psiquiatra que acompanha Nelson e tenta descobrir a causa das coisas estranhas que passam a acontecer quando ele está por perto) e a de Roger Healey, melhor amigo mulherengo de Nelson.