Brewster McCloud, étrange jeune homme habitant dans les sous-sols du gigantesque Astrodome de Huston, rêve de voler comme un oiseau. Après la mort de son très vieux et très méchant employeur et de quelques autres personnages tout aussi antipathiques, le super détective Frank Shaft mène l’enquête à laquelle le jeune homme ne semble pas étranger. Pourtant, grâce à Louise, un ange gardien qui a perdu ses ailes, tous les obstacles se dressant entre Brewster et son rêve semblent disparaître…