Os Ilusionautas conta as aventuras de Aristóteles, Nicole, Pan Petit, e seu animal de estimação Profiterol Houston, uma gangue de crianças que serão chamados pelo presidente da França para organizar um desastre literário causado por uma experiência fracassada. Para isso, a turma vai viajar através da imaginação de um escritor e vive em cada um de seus destinos grandes aventuras.