La Sra. Green ya no puede más. Sus tres hijos, Norman, Megsie y Vincent, no paran de pelearse; lleva meses sin saber nada de su marido Rory, que está en la guerra; su cuñado Phil insiste en que le venda la mitad de la granja familiar, y para colmo de males, su jefa, la Sra. Docherty, empieza a tener un comportamiento muy raro. Por si fuera poco, sus ricos sobrinos londinenses Celia y Cyril Gray están a punto de llegar para una estancia ilimitada, y el policía del pueblo, el Sr. Docherty, se empeña en decir que en cualquier momento puede caer una bomba accidentalmente. Todo esto supera a la Sra. Green. Aún no lo sabe, pero necesita a Nanny McPhee, la niñera mágica.
Por desgracia, la situación de la Sra. Green es aún peor de lo que parece. Su cuñado Phil le ha contado que tiene un comprador dispuesto a pagar bien por la granja, pero la verdad es muy diferente: en realidad ha contraído una importante deuda de juego con la Sra. Biggles. Esta ha enviado a dos secuaces femeninas, la Srta. Topsey y la Srta. Turvey, para que asusten a Phil y así obligarle a conseguir la granja para pagar su deuda. Si lo consigue, la familia Green lo perderá todo.
Cyril y Celia aparecen un día antes de lo previsto, mientras la Sra. Green trabaja fuera de casa. Los mimados niños de la ciudad y sus primos del campo se declaran la guerra nada más verse, y la batalla alcanza proporciones épicas. La Sra. Green regresa y se encuentra su casa sumida en el caos. En vano intenta detener la pelea. De pronto, llaman a la puerta. Abre y ve a una inquietante figura, Nanny McPhee, la niñera mágica.
Le basta con una mirada a los primos enfrentados para saber que los niños la necesitan. Repite su famosa frase: "Mientras me necesitéis, pero no me queráis, deberé quedarme. En el momento que me queráis, pero ya no me necesitéis, deberé irme". Golpea el suelo con el bastón y los niños empiezan a golpearse a sí mismos, no a los demás. Acaban por rendirse y disculparse. Nanny McPhee ha impartido la primera lección: nada de peleas.
Ese mismo día, los niños vuelven a catar la medicina de Nanny McPhee. Ninguno está dispuesto a compartir la cama, antes prefieren dormir con una cabra, una vaca o un elefante. Nanny McPhee vuelve a golpear el suelo y los niños no tienen más remedio que compartir la cama con los animales en cuestión. Segunda lección: hay que compartir.
Cuando Phil suelta a los valiosos cerditos en un intento de obligar a la Sra. Green a vender la granja, Nanny McPhee recurre a la magia para que los niños ayuden a buscarlos e incluso disfruten haciéndolo. Juntos, los cinco primos capturan a los cerditos justo a tiempo para que la Sra. Green los venda al granjero Macreadie, su vecino. Tercera lección: hay que ayudarse mutuamente.
Los niños por fin empiezan a llevarse bien cuando llega un telegrama con terribles noticias: el Sr. Green ha muerto en combate. Todos están desconsolados excepto Norman, "por dentro lo sabe, su padre está vivo". Cyril está seguro de que su padre, lord Gray, un alto cargo en el Ministerio de la Guerra, puede enterarse exactamente de qué ha pasado al Sr. Green. Pero, para eso, debe ir a Londres. Al poco, Norman y Cyril están de camino en el sidecar de una moto conducida por Nanny McPhee.
En casa, las niñas Megsie y Celia encuentran la nota de Norman diciéndoles adónde han ido y por qué. Saben que deben impedir la venta de la granja durante la ausencia de Norman. Pero esa misma mañana, Phil aparece con un contrato y una pluma. Las chicas intentan ganar tiempo como sea.
Cyril y Norman consiguen llegar al despacho del autoritario lord Gray. Al principio rehúsa hacer caso a los chicos, pero cuando Cyril se enfrenta a él por primera vez y exige que le ayude, lord Gray hace unas averiguaciones. Rory Green ha desaparecido en combate, no está muerto, y el Ministerio de la Guerra no mandó un telegrama anunciando su muerte. Norman comprende que su tío Phil ha falsificado el telegrama y que deben regresar a la granja cuanto antes.
En la granja, Megsie y Celia hacen todo lo posible para impedir que la Sra. Green firme el contrato, pero Megsie ve que es inevitable. En un susurro, dice: "Nanny McPhee, te necesitamos". De pronto, un bebé elefante, el mismo que la niñera había usado para enseñarles a compartir, aparece en la cocina. Mientras la Sra. Green y Phil no miran, el elefante aspira todas las plumas con la trompa. Las niñas se mueren de risa y Phil se queda momentáneamente sin palabras, pero no tarda en encontrar otra pluma y ponerla en la mano de la Sra. Green. Todo parece estar perdido cuando, de pronto, un avión enemigo suelta accidentalmente una bomba en el campo de cebada de los Green, tal como había anunciado el Sr. Docherty. El impacto de la bomba contra el suelo hace moverse el tintero y la tinta se cae en el contrato, pero la bomba no explota.
Los chicos vuelven a casa y le cuentan a la Sra. Green que su marido está desaparecido, pero no muerto. El Sr. Docherty se desmaya al pensar que debe desactivar una bomba, y acaban haciéndolo los niños. Cuarta lección: hay que ser valiente. Arrestan a Phil; gracias a la magia de Nanny McPhee, consiguen cosechar los campos; los niños son amigos, y la vida de la Sra. Green ha mejorado un poco. Quinta lección: hay que tener fe. Ya es hora de que la niñera mágica se vaya.