En un mundo donde la ciencia y la locura se dan la mano, un neurocirujano, rockero y aventurero de proporciones épicas se enfrenta a desafíos interdimensionales que pondrán a prueba su ingenio y valentía. Buckaroo Banzai es todo un hombre renacentista: con una banda de inadaptados a su lado, su última hazaña lo lleva a descubrir un portal hacia la octava dimensión. Sin embargo, su descubrimiento no pasa desapercibido. Un grupo de alienígenas malvados, que desean apoderarse de la Tierra, pone en marcha un plan para invadir nuestro mundo.

En un pequeño pueblo de Estados Unidos, un boxeador retirado y algo rudo, Philo Beddoe, lleva una vida tranquila, pero nada convencional. Acompañado por su peculiar compañero: un orangután llamado Clyde, Philo se encuentra atrapado en un triángulo amoroso entre su novia, una cantante de bar llamada Lynne, y un grupo de gánsteres que buscan saldar viejas cuentas. Pasando el tiempo entre bares y peleas clandestinas, Philo se enfrenta a la necesidad de encontrar su propósito en medio de un tumulto emocional y cómico.