Seltsam ist die verblüffende Ähnlichkeit des Barons von Münchhausen (Hans Albers) mit seinem Urahn, dessen Antlitz von einem 200 Jahre alten Ölgemälde herunterlächelt. Als Münchhausen eines seiner berühmten Feste feiert, gesteht ihm die blutjunge, romantisch veranlagte Sophie von Riedesel ihre Liebe. Diese Offenbarung nimmt Münchhausen zum Anlass, am nächsten Tag eine wunderliche, absurde, abenteuerliche und überaus spannende Lebensbeichte abzulegen.
Es ist sowohl seine Geschichte als auch die des Mannes, der da von dem Gemälde herunterlächelt. Während Münchhausens Erzählfluss vermischen sich Vergangenheit und Gegenwart, Illusion und Realität zu einem rauschhaften Erlebnis. Da ist kaum eine Persönlichkeit, die Münchhausen nicht kennen gelernt, kein Abenteuer, das er nicht durchlebt hätte.
Ob er nun die russische Kaiserin Katharina verführt, Potemkin im Zweikampf besiegt oder gegen die Türken ins Feld zieht - Münchhausens Leben gleicht einem einzigen großen Ritt auf der Kanonenkugel. Er fährt zum Mond, besucht den alternden Casanova in Venedig und bekommt von dem diabolischen Cagliostro die ewige Jugend geschenkt - kein Wunder also, dass er dem vermeintlichen Urahn so sehr ähnelt... Doch am Ende des Films gibt er gerade dieses Geschenk zurück.