Capitão Nelson (Larry Hagman) é um astronauta. Em uma missão no espaço, ele encontra uma misteriosa garrafa. Ao abrí-la, ele liberta Jeannie (Barbara Eden), uma gênia que fica muito feliz por ter saído da garrafa. Para retribuir, ela promete a Nelson que irá serví-lo e fazer os seus desejos. Mas o Capitão fica inseguro do que fazer para esconder Jeannie, pois seu trabalho é confidencial e seus superiores estão sempre vigiando.