Der junge Brewster McCloud (Bud Cort) lebt zurückgezogen in den Katakomben des Houstoner Astrodoms, einer riesigen Sportarena. Seit Jahren studiert er die Bewegungsabläufe von Vögeln, um nach ihrem Vorbild eine Flugapparatur zu entwickeln, mit der er sich aus eigener Kraft in die Lüfte erheben kann. Unterstützt und mütterlich umsorgt wird Brewster von der schönen Louise (Sally Kellerman), ein gefallener Engel mit abgeschnittenen Flügeln.

Störenfriede, die Brewster an seiner Arbeit hindern, tötet Louise mit Vogeldreck. Dabei bleiben nicht wenige auf der Strecke. Als der Stardetektiv Frank Shaft (Michael Murphy) nach Houston gerufen wird, um die rätselhafte Mordserie aufzuklären, kommt es zu einigen Turbulenzen. In deren Verlauf lernt Brewster Suzanne (Shelley Duvall) kennen, die im Astrodom als Fremdenführerin arbeitet. Er verliebt sich in sie, doch als er ihr von seinen Plänen erzählt, verrät sie ihn an die Polizei. Das Astrodom wird darauf von Beamten gestürmt. Brewster ergreift seinen halb fertigen Apparat, und macht sich auf, um unter der Kuppel der mächtigen Halle der Polizei davon zu fliegen.