Барон фон Мюнхаузен рассказывает о своих необычных путешествиях по суше и морю, военных подвигах и забавных приключениях, происходивших с ним в конце XVIII века. Его повествование делится на три части: собственно рассказы барона, морские странствия и наземные путешествия с сопутствующими событиями. В пути в Россию он переживает снежную бурю, оказывается в деревне, где спасает свою лошадь, висящую на колокольне, а затем, после столкновения с волком, который съедает коня, продолжает путь, запряжённый самим волком, и благополучно достигает Санкт-Петербурга. В России барон часто отправляется на охоту, где благодаря находчивости и смелости выходит из различных затруднений. В одном случае он использует искры из глаз для выстрела вместо кремня, в другом — при помощи сала и верёвки ловит множество уток, которые затем переносят его домой. Однажды он ловит лису, прибив её за хвост к дереву, но та сбегает, оставив шкуру, а слепая веприца, ведомая поросёнком-поводырём, следует за бароном после того, как тот стреляет в хвостик поросёнка. Часто испытывая дефицит патронов, Мюнхаузен применяет необычные приёмы: стреляет в оленя вишнёвой косточкой, из-за чего на рогах животного вырастает дерево, взрывает медведя с помощью кремней и выворачивает волка наизнанку, засунув ему руку в брюхо через пасть.
Любимыми животными барона являются борзые и лошади. Одна из борзых ощенилась во время погони, и вскоре за ней гнались её щенки, а за зайчихой — её зайчата, рожденные в бегстве. В Литве барон приручает ретивого коня и получает его в подарок. Когда во время штурма турецкой крепости Очаков лошадь теряет заднюю часть, Мюнхаузен находит её в поле среди кобыл и сшивает с помощью лавровых ростков, которые прорастают и восстанавливают животное. Во время русско-турецкой войны он совершает опасные подвиги: путешествует в лагерь врага на пушечном ядре и возвращается таким же образом, а также спасается из трясины, вытаскивая себя за волосы.
Морские приключения барона не менее впечатляющи. В первом плавании он посещает остров Цейлон, где, оказавшись между львом и крокодилом, убивает льва и использует его тело, чтобы нейтрализовать крокодила. Второе путешествие ведёт его в Северную Америку, а в третьем он оказывается в брюхе огромной рыбы в Средиземном море. Танцуя внутри неё, барон привлекает внимание рыбаков, которые убивают животное гарпуном и таким образом освобождают путешественника. В пятом морском путешествии из Турции в Каир он с помощью верных слуг выигрывает спор с султаном, доставляя за час из Вены бутылку вина и вынося из казны султана столько золота, сколько могут унести слуги. После участия в осаде Гибралтара барон отправляется в северное плавание, где, оказавшись среди белых медведей, убивает одного, прячась в его шкуре, и затем истребляет остальных, добывая шкуру и мясо для своих друзей.
В завершение своих странствий он попадает на Луну, где знакомится с необычными обитателями, обладающими отделёнными частями тела, рождающимися из орехов в виде воина и философа. Затем он исследует вулкан Этну, погружается в его кратер и встречает бога огня Вулкана и циклопов. Через центр Земли путешественник попадает в Южное море, где с командой голландского корабля открывает сырный остров, населённый людьми с тремя ногами и одной рукой, питающимися сыром и молоком, и живущими без голода. Позже корабль попадает в брюхо огромного кита, но благодаря находчивости команды, вставившей мачты вместо распорок, судно вырывается из плена. Так завершаются удивительные приключения барона Мюнхаузена.
