Действие происходит в 1963 году. Преступника Рэндла Патрика Макмёрфи (Джек Николсон) переводят из тюрьмы в психиатрическую клинику для экспертизы.
Попав в отделение, Рэндл Макмёрфи сразу сталкивается с жёстким распорядком, установленным старшей медсестрой Милдред Рэтчед (Луиза Флетчер). Эти строгости, а также вмешательство в личную жизнь больных во время сеансов групповой терапии вызывают протест у нового пациента. Макмёрфи не понимает, почему мужчины, пусть даже и не совсем здоровые, терпят такое обращение со стороны персонала. Макмёрфи заключает пари на то, что он сможет переспать с медсестрой в течение недели. Рэндл пререкается с медперсоналом, организует в отделении уголок азартных игр, проводит голосование, дабы получить разрешение больным неурочно посмотреть Мировую серию по телевизору. После неудачного голосования он сближается с хроническим больным по кличке Вождь, крупным индейцем, которого все считают глухонемым. Наконец, Макмёрфи устраивает самовольную отлучку из больницы, отправившись с группой пациентов на рыбалку.
В ходе консилиума лечащие врачи склоняются к тому, что Макмёрфи симулянт и его необходимо отправить назад в тюрьму отбывать срок. Однако сестра Рэтчед настаивает на том, чтобы оставить его в отделении. Задержанный для принудительного лечения Макмёрфи неожиданно для себя узнаёт, что большинство пациентов в отделении находятся добровольно и его попытки посягнуть на власть медсестры совершенно бессмысленны. Понимая, что его могут оставить в больнице на неопределённо долгий срок, Рэндл решает бежать.