话说这一日，唐朝和尚唐僧（何藩饰）带着沿途手下的徒弟孙悟空（周龙章饰）、猪八戒（彭鹏饰）、沙和尚（田琛饰）跋山涉水，历经艰苦，辗转来到了烈火炎炎的火焰山。因当年悟空大闹天空踹翻了炼丹炉，导致天火降落人间，非铁扇公主（丁红饰）的宝扇不能灭除。悟空因之前降伏红孩儿，致令结拜大哥牛魔王（井淼饰）及其夫人铁扇公主对其恨之入骨，坚决不肯借扇子，由此上演了三盗芭蕉扇的好戏。

火焰山一难，芭蕉扇威力骤减，为难灭山火，孙悟空奉观音之命回到五百年前，取得铁扇公主的一滴真心泪。回到过去的孙悟空记忆全无，遇见天生无泪眼的铁扇公主，并被她当做跟班，取名孙小空，二人开始了从牛魔王和玉面狐狸处夺回芭蕉扇的行动。失去法力的孙小空为夺芭蕉扇屡次受伤，令铁扇公主感动。牛魔王回心转意，向铁扇公主求婚，孙小空黯然离开，努力摘下铁扇公主最爱的长生花作为新婚礼物。在孙小空摘下长生花的那一刻，恢复了所有的记忆。孙悟空让铁扇公主安心成婚，与万岁狐王和玉面狐狸决斗，奄奄一息。铁扇公主为孙悟空流下真心泪，孙悟空恢复法力，击溃万岁狐王。