Hollywood, 1947. Eddie Valiant, un detectiu de poca muntanya, ha estat contractat per trobar proves que demostrin que Marvin Acme, magnat del negoci dels articles de broma i propietari de Toontown, està rondant Jessica Rabbit, dona fatal i esposa de la superestrella del Marron Cartoon, Roger Rabbit. Quan Acme apareix assassinat, totes les proves apunten a Roger, i el sinistre i ambiciós Jutge Doom està decidit a condemnar-lo com sigui. Roger suplica a Valiant que l'ajudi a trobar el veritable culpable, però l'assumpte s'anirà complicant a mesura que Eddie va descobrint, escàndol després d'escàndol, que la mateixa existència de Toontown corre perill.

Una nova raça de vampirs ha sorgit de la foscor. Estan entre nosaltres, aguaitant, assedegats de sang a la recerca de noves víctimes. Una guerra silenciosa entre vampirs i humans ha esclatat. Una organització secreta ha estat designada per netejar el món d'aquesta amenaça. Entre els seus millors agents es troba una misteriosa noia anomenada Saya, el seu caràcter fred i calculador la converteix en la millor caçadora de vampirs. Per tot això ha estat escollida per dur a terme una perillosa missió: infiltrar-se en una base militar nord-americana situada a Japó i investigar si la sèrie de misterioses morts ocorregudes recentment tenen relació amb els vampirs.

La princesa Vespa (Daphne Zuniga) decideix fugir just abans de les seves noces amb el príncep Valium (JM J. Bullock), per a això es porta al seu robot Dot Matrix (Lorene Yarnell) i una petita nau espacial. Davant això el seu pare, el rei Roland de Druidia (Dick Van Patten) ofereix una recompensa a qui trobi a la seva filla. La recompensa interessa molt a Lone Starr (Bill Pullman) i al seu ajudant Vomito Barf (John Candy) que deuen molts diners a un delinqüent anomenat Pizza el Hutt (Dom DeLuise). En la seva fugida la princesa Vespa és interceptada per la nau del malvat Lord Casc Fosc (Rick Moranis) que treballa per al president del planeta Spaceballs (Mel Brooks), que anhela l'aire pur del planeta Druidia. Lone Starr, amb l'ajuda del mestre Yogurt (Mel Brooks), que li ensenya a usar la sort, ha de rescatar a la princesa i acabar amb els Spaceball