Während die Türken die Stadt belagern, führt eine Schauspieltruppe "Die Abenteuer des Baron von Münchhausen" am Theater auf. Plötzlich taucht der echte Baron (John Neville) auf, gibt sich als der wahre Grund der Beschießung zu erkennen und nimmt kurzerhand selbst das Heft in die Hand, um die Darstellung zu korrigieren. Mit Hilfe außerordentlicher Diener hat er den Sultan um den Inhalt seiner Schatzkammer gebracht, woraufhin dieser den Kopf des Barons verlangt.

Um die Bewohner der Stadt vor dem sicheren Tod zu retten, fliegt Münchhausen zusammen mit der kleinen Sally (Sarah Polley) zum Mond, um seine alten Gefährten zu finden: Berthold, den schnellsten Mann der Welt (Eric Idle), Albrecht, der stärksten Mann der Welt (Winston Dennis), Gustavus (Jack Purvis), den Mann mit dem besten Gehör und den kraftvollen Sturmlungen sowie Adolphus mit den Adleraugen (Charles McKeown). Bevor Münchhausen jedoch zusammen mit seinen gealterten Dienern die Armee und die Flotte des Sultans besiegen kann, muss er sich einigen Herausforderungen stellen, die ihn unter anderem durch den Bauch eines Wals führen.

Als Baron Münchhausen ist Karl Friedrich Hieronymus Freiherr von Münchhausen berühmt geworden. Mit viel Phantasie, Humor und dem Mut zur Verrücktheit hat Ex-Monty-Python-Mitglied Terry Gilliam die verrückten Flunkereien des adligen Spinners aufwendig und farbenprächtig in Szene gesetzt: den Ritt auf der Kanonenkugel, den Ballon aus Damenunterröcken, die seltsamen kopflosen Menschen auf dem Mond, die Reise im Bauch eines Wals und zum Mittelpunkt der Erde. Neben John Neville in der Hauptrolle spielen u.a. eine hinreißende Uma Thurman als Venus, Robin Williams und der Rockmusiker Sting mit.