범죄자인 맥머피(Randle Patrick McMurphy: 잭 니콜슨 분)는 교도소에서 정신 병원으로 후송된다. 정신 병원이 감옥보다는 자유로울 것으로 생각했던 맥머피는 전혀 그렇지 않다는 것을 깨닫는다. 정신 병원에 수감되어 있는 하딩(Harding: 윌리엄 레드필드), 마티니(Martini: 대니 드비토), 체스윅(Cheswick: 시드니 래식), 빌리(Billy Bibbit: 브래드 듀리프), 데버(Taber: 크리스토퍼 로이드), 시멜로, 추장(Chief Bromden: 윌 샘프슨), 프레데릭슨(Frederickson: 빈센트 쉬아벨리) 등과 생활하면서 맥머피는 그들이 겉으로는 전혀 문제가 없어 보이지만 보이지 않는 병원내의 압력에 의해 짓눌려 사는 죽은 인간들임을 간파한다. 그리고 그러한 압력의 주범이 레취드(Nurse Ratched: 루이스 플레쳐 분) 간호원임을 알게 된다.

  맥머피는 환자들을 끌고 병원을 빠져나가 낚시를 다녀오거나 파티를 여는 등 의도적인 반항을 시도하지만 레취드 간호원으로 대표되는 병원내의 시스템이 너무나 막강하다는 것을 깨닫고 탈출을 결심하게 된다. 벙어리인줄 알았던 추장이 말문을 열자 그와 함께 캐나다로 도망가려던 맥머피는 이를 저지하는 레취드 간호원에 의해 전기치료실로 끌려간다. 다시 돌아온 맥머피를 본 추장은 그가 완전히 무력한 인간이 되었음을 알게 된다.