Randle Patrick McMurphy (Nicholson), kriminalac recidivist koji služi kraću zatvorsku kaznu zbog seksa s maloljetnicom, prebačen je u umobolnicu zbog neuračunljivog ponašanja. Otkriva se da je McMurphy glumio kako bi mogao služiti ostatak kazne u relativnoj udobnosti i luksuzu.

Njegov odjel u umobolnici vodi mirna, ali nepopustljiva tlačiteljica, sestra Ratched (Fletcher), koja zastrašuje svoje pacijente - od kojih je većina tu po vlastitom izboru, a kategorizirani su kao "dobrovoljni" pacijenti. McMurphy na početku ima jako malo poštovanja prema ostalim pacijentima, a njegova sklonost antiautoritativnom ponašanju je pojavljuje u odnosu prema sestri Ratched. Počinje je bockati, isprva radi gušta, a kad se u njega se javi osjećaj nepravde u svezi tretmana njega i kolega, odnos se pretvara u bitku za srca i umove pacijenata. Umjesto da jednostavno pričeka povoljnu priliku i premjesti ga, Ratched postaje uvrijeđena zbog gubitka kontrole te postaje opsjednuta time da ga kontrolira.

McMurphy postupno formira duboka prijateljstva u odjelu, s grupom muškaraca, posebice s dvojicom: Billyjem Bibbitom (Brad Dourif), sucidalnim mucavim tinejdžerom kojeg sestra Ratched ponižava i dominira nad njim do te mjere da se on trese pred njom, te "Poglavicom" Bromdenom (Will Sampson), visokim Indijancem. Kako vjeruju da je Poglavica gluhonijem, drugi ga pacijenti ignoriraju, ali i respektiraju zbog konstitucije. McMurphy se prema Billyju odnosi kao prema mlađem bratu kojeg želi naučiti kako se zabavljati, dok Poglavica na kraju postaje njegov jedini pravi pouzdanik, budući da se bore protiv autoriteta na slične načine.

McMurphy prvotno uvrijedi Poglavicu nakon što je ušao u odjel, ali pokušava iskoristiti njegovu veličinu (na primjer, u košarci). Kasnije su oni i pacijent Charlie Cheswick (Sydney Lassick) pritvoreni zbog tučnjave s bolničarima. Cheswicka podvrgavaju terapiji elektrošokovima, dok McMurphy i Poglavica sjede na klupi. Tijekom tog vremena, McMurphy ponudi Poglavici žvakaću gumu, a Poglavica mu zahvali verbalno. Iznenađeni McMurphy otkriva da Poglavica zapravo mrzi bolnički establišment baš kao i on, ali to podnosi na drugi način (ostajući nijem umjesto Randleove strategije otvorene obrane). McMurphy smišlja plan koji će omogućiti njemu i Poglavici da pobjegnu. Nakon njegove "terapije", McMurphy šaljivo počinje glumiti katatoniju uvjerivši svoje ljude i sestru Ratched da terapija nije upalila.

McMurphy uspije ukrasti autobus s pacijentima s odjela i odvesti ih u ribolov, priuštivši im nezaboravan dan na moru. Na povratku u luku gdje su unajmili brod, McMurphyja i ostale uhvate i vrate u bolnicu, ali on zbog tog čina poraste u očima pacijenata do stupnja idoliziranja.

Jedne noći, 10. prosinca 1963., McMurphy se ušulja u sestrinsku sobu i nazove svoju djevojku, Candy, i kaže joj da donese alkoholna pića i pomogne mu pobjeći. Ona dovodi još jednu ženu, a obje ulaze na odjel nakon što je McMurphy podmitio noćnog čuvara, Turkela (Scatman Crothers). Pacijenti piju dok Billy počinje flert s McMurphyjevom djevojkom. McMurphy shvaća da se Billyju sviđa Candy i kaže joj da ode s njim spavati. Dok su Billy i McMurphyjeva djevojka u odvojenoj sobi, ostali pacijenti, uključujući McMurphyja i Poglavicu koji je planirao bijeg, zaspu od pića i iscrpljenosti.

Nakon što sestra Ratched stiže sljedeće jutro, naređuje bolničarima da okupaju pacijente i dovedu odjel u red. Billy je pronađen s McMurphyjevom djevojkom. Billy je isprva sretan, a i ostali pacijenti su sretni zbog njega, sve dok sestra Ratched ne zaprijeti Billyju da će reći njegovoj majci što je napravio. On je počinje moliti da to ne učini i postaje histeričan. Nakon što je na trenutak ostavljen sam, počini samoubojstvo. Sestra Ratched pokuša smiriti pacijente. Nakon što je McMurphy vidio što je odjel napravio njegovu prijatelju, podivlja i počne daviti sestru Ratched, u čemu ga u poslijednji trenutak spriječi bolničar. McMurphy je opet odveden na "tretman", ovaj put na lobotomiju.

McMurphyja vraćaju na odjel kao potpuno uništenog čovjeka. Poglavica, nespreman da ostavi McMurphyja, uguši svog vegetirajućeg prijatelja jastukom. Ostvaruje Randleov plan za bijeg podižući tešku mramornu fontanu za hidroterapiju i baca je kroz prozor. Poglavica bježi, vjerojatno u Kanadu.