O excêntrico Pee-wee, uma criança dentro de um homem, embarca na maior aventura de sua vida pelos Estados Unidos para achar sua amada bicicleta, que fora roubada em plena luz do dia. No caminho, encontra com motoqueiros, um caminhão fantasma, cowboy, uma garçonete sonhadora e o seu namorado invejoso e violento, até descobrir que sua bicicleta estava no estúdio da Warner Brothers.