在遥远的东方傲来国，一枚承受了日精月华的石头突然炸裂，从里面蹦出了一只石猴（李扬 饰）。石猴在附近的花果山占山为王，逍遥自在，好不快活。只可惜他虽天赋神力，却没有一件得心应手的兵器。在老猴的建议下，美猴王入龙宫，强从东海龙王（陈凯歌 饰）那里讨来定海神针金箍棒。龙王一纸诉状告到天庭，玉帝（陈道明 饰）接受太白金星（张国立 饰）的建议，先后将美猴王骗到天宫作弼马温、管理蟠桃园。发觉被骗的美猴王怒砸马栏、破坏蟠桃宴，返回花果山自命齐天大圣。由此和十万天兵天将展开了惊心动魄的大战……

影片通过一个少年的视角讲述了万年前的新石器时代愚公移山的故事。