En una ciudad en guerra y bajo el asedio de los turcos, se representa en un ruinoso teatro, para deleite de los ciudadanos y de las presentes autoridades, las excéntricas y extraordinarias aventuras del Barón Munchausen. Dicha obra es interrumpida por un anciano (John Neville) que asegura ser el verdadero Barón y que la historia no se está contando correctamente, ya que según dice, su rencilla con el Sultán es la causa de tal guerra. Las burlas del públicos son acalladas por un bombardeo que de manera imposible el supuesto Barón pone fin.
Desde ese momento y bajo la insistencia de Sally (Sarah Polley) la hija del dueño de la compañía de teatro, el Barón se dispone a buscar a sus antiguos compañeros, capaces de proezas tan grandes que pondrán fin al asedio y a la guerra, salvando a todos los presentes.
El Barón no cuenta con que Sally se embarcará de polizón en su viaje, y tendrá que acompañarlo por sus extraordinarias y disparatadas aventuras, llenas de hazañas ridículas e imposibles, desde su visita a la luna hasta sus aventuras en las profundidades de la tierra.
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