La série suit les aventures d’un groupe de six fées qui se fait appeler les Winx. Il est composé de Bloom, la meneuse du groupe, une fée Terrienne et princesse du Royaume de Domino, qui fut détruit par les Sorcières Ancestrales, ancêtres des Trix. Bloom possède la Flamme du Dragon qui lui donne des pouvoirs liés au feu. Ceux-ci sont invincibles, car ils représentent la source de l’univers magique. Vient ensuite Stella, princesse du Royaume de Solaria et Fée de la Lune et du Soleil. Ses pouvoirs sont très utiles contre les Forces de l’Ombre et autres puissances obscures. Puis Flora, originaire de la planète Lynphea et Fée de la Nature. Ses pouvoirs, à la base concentrés sur les plantes et les fleurs, se sont beaucoup développés. Désormais Flora peut fabriquer toutes sortes de potions et d’antidotes magiques, ainsi que d’autres formules en rapport profond avec la nature. Musa, la fille d’un couple de musiciens de la planète Melody et Fée de la Musique. Elle est la plus capable de déstabiliser ses ennemis lors des combats, grâce à ses pouvoirs. Tecna, de la planète Zenith et Fée de la Technologie. Son intelligence permet aux Winx de se sortir des situations les plus périlleuses. Et enfin Layla (Aisha en version originale), la princesse du Royaume d’Andros et Fée des Fluides. Elle a intégré le groupe des Winx à partir de la seconde saison. Celles-ci sont parfois aidées par Roxy, introduite dans la quatrième saison, Fée des Animaux et membre par intermittence.

Les Winx étudient à Alféa, une école pour les fées se trouvant sur Magix, une planète de la Dimension Magique. Elles fréquentent les garçons d’une école voisine, la Fontaine Rouge. Cette école forme les Spécialistes, un groupe de guerriers dont la future mission sera de protéger les multiples royaumes de ce monde magique. Ensemble, ils affrontent régulièrement des forces maléfiques, notamment les Trix, un trio de sorcières composé d’Icy, Darcy et Stormy, des étudiantes de l’école de sorcellerie de la Tour Nuage et descendantes de puissantes sorcières diaboliques, les Sorcières Ancestrales.

La série se déroule dans la vaste Dimension Magique, un univers parallèle à la Terre et dans lequel se trouvent plusieurs planètes et royaumes. La planète principale est Magix, où se trouve Alféa.