In questa favola cupa e spiritosa, Thompson interpreta una persona dall'aspetto inquietante e dai poteri magici che entra nella casa del vedovo Mr. Brown (Colin Firth) e cerca di domare i suoi sette figli estremamente maleducati. I bambini, guidati dal più grande Simon, sono riusciti ad allontanare 17 tate precedenti e sono certi che non avranno problemi con questa. Ma quando Tata McPhee prende il controllo, iniziano a notare che il loro comportamento ignobile porta rapidamente e magicamente a conseguenze piuttosto sorprendenti.
Il film è stato distribuito nelle sale il 28 ottobre 2005 nel Regno Unito da United International Pictures e il 27 gennaio 2006 negli Stati Uniti da Universal Pictures. Thompson ha curato anche la sceneggiatura del film, che è stato adattato dai libri di Christianna Brand, Nurse Matilda. Il luogo delle riprese è stato Penn House Estate, Buckinghamshire, Regno Unito. Un sequel, Nanny McPhee and the Big Bang, è uscito nel 2010.
Nella Gran Bretagna vittoriana, il becchino vedovo Cedric Brown è padre di sette figli indisciplinati: Simon, Tora, Eric, Lily, Sebastian, Chrissie e la piccola Aggie (non viene menzionato il modo in cui la madre è morta, ma è vagamente sottinteso che sia stata a causa del parto). È maldestro e ama i suoi figli, ma da quando è morta sua moglie passa poco tempo con loro e non riesce a gestirli. I bambini hanno avuto una serie di tate, che hanno sistematicamente cacciato con il loro cattivo comportamento e i loro scherzi. Si divertono anche a tormentare la loro cuoca, la signora Blatherwick, un'ex cuoca militare che dichiara che ci sarà "neve in agosto" prima che la famiglia venga messa a posto. Oltre al padre, l'unica persona a cui i bambini danno ascolto è Evangeline, la domestica della famiglia, poco istruita ma dal carattere dolce.
Un giorno, Cedric scopre molteplici riferimenti a una "Tata McPhee" in tutta la casa. Quella stessa notte, durante un temporale, mentre i bambini creano scompiglio in cucina, Cedric apre la porta e scopre un'orribile donna che si presenta come Nanny McPhee. Con la disciplina e un po' di magia, trasforma la vita della famiglia. I bambini, guidati da Simon, cercano di farle i loro scherzi, ma pian piano iniziano a rispettarla e a chiederle consigli. Ogni volta che i bambini imparano una lezione, uno dei difetti facciali di Tata McPhee scompare magicamente. Con il passare del tempo, i bambini diventano più responsabili e aiutano il loro maldestro padre a risolvere i problemi della famiglia, rendendo Nanny McPhee sempre meno necessaria.
La famiglia è sostenuta economicamente da Lady Adelaide Stitch, zia dominatrice e miope di Cedric, che pretende la custodia di uno dei figli. Inizialmente vuole la figlia secondogenita Chrissie, ma Evangeline si offre volontaria e Adelaide accetta, supponendo che sia una delle figlie. Inoltre, minaccia di ridurre la famiglia in povertà se Cedric non si risposa entro un mese, il che significa che la famiglia perderà la casa e sarà costretta a separarsi.
Disperato, Cedric si rivolge alla vile e assidua vedova, la signora Selma Quickly. I bambini pensano, leggendo le favole, che tutte le matrigne siano donne terribili che trattano i figliastri come schiavi; insieme, sabotano la visita della signora Quickly, che se ne va arrabbiata con Cedric. Dopo aver spiegato ai bambini le ragioni economiche del matrimonio, si rendono conto del loro errore; i bambini tranquillizzano la signora Quickly confessando di essere stati loro a rovinare la sua visita. La signora Quickly, incuriosita dalla ricchezza e dallo status di Adelaide, si riconcilia con Cedric e accetta di sposarlo.
Tuttavia, i bambini scoprono presto che la signora Quickly è crudele e terribile come tutte le matrigne delle favole quando rompe deliberatamente l'amato sonaglio della piccola Aggie (appartenuto alla loro defunta madre). Quando tutti si riuniscono per lo sfarzoso matrimonio voluto da Quickly, i bambini disturbano la cerimonia fingendo che ci siano delle api (ispirandosi al modo in cui Quickly ha detto loro di "comportarsi bene" e alla piccola Aggie che ripete la parola ma la pronuncia come "alveare"), inseguendo gli ospiti e scatenando una lotta per il cibo utilizzando i pasticcini destinati al banchetto. Cedric capisce subito che la sposa non piace ai suoi figli e, riconoscendo che non è adatta a lui o ai suoi figli, si unisce lui stesso al tumulto. La signora Quickly annulla il matrimonio e se ne va infuriata.
Quando sembra che la scadenza per il matrimonio di Adelaide non sia stata rispettata, Lily suggerisce a Cedric di sposare Evangeline; gli altri figli rivelano ad Adelaide che in realtà non è loro sorella. Evangeline e Cedric all'inizio oppongono resistenza, ma poi si rendono conto dei sentimenti che provano l'uno per l'altra e accettano di sposarsi, soddisfacendo le condizioni poste da zia Adelaide per mantenere il suo sostegno economico. La tata McPhee (che ora è diventata bellissima) fa magicamente nevicare in agosto, trasformando la scena del matrimonio e cambiando i vestiti di Evangeline in un bellissimo abito da sposa, e restaura per loro il sonaglio della defunta madre dei bambini.
Tata McPhee se ne va di nascosto, in accordo con quanto aveva detto ai bambini la prima notte: "Quando avete bisogno di me, ma non mi volete, allora devo restare. Quando mi volete, ma non avete più bisogno di me, allora devo andarmene".