Brad Braden est le directeur général du plus grand cirque ferroviaire du monde. Le conseil d’administration de l’émission prévoit d’organiser une courte saison de 10 semaines plutôt que de risquer de perdre 25 000 $ par jour dans une économie fragile d’après-guerre. Brad négocie pour garder le cirque sur la route tant qu’il fait des bénéfices, maintenant ainsi les 1 400 artistes et roustabouts employés. En plus de garder le spectacle dans le noir, il est confronté à d’autres problèmes graves.

Le premier problème de Brad: sa petite amie, Holly, une flyer qui s’attend à jouer dans la série. Il doit lui dire qu’elle est hors de l’anneau central. La direction a insisté pour engager le Grand Sebastian, un trapéziste de classe mondiale. Holly est furieuse. Elle a également le cœur brisé, car Brad refuse de reconnaître son amour pour elle.

Le deuxième problème de Brad: Sebastian, un homme de dames dont les affaires causent toujours des problèmes aux responsables des spectacles au point qu’un membre du conseil d’administration déclare: « Il a détruit tous les spectacles avec lesquels il a été! »

Son troisième problème: Harry, un concessionnaire tordu de Midway qui travaille pour un gangster nommé M. Henderson. Ringling Bros. dirige un spectacle propre, et Henderson sait que Brad ne supportera pas grand-chose.

Des ennuis se préparent également pour les boutons bien-aimés le Clown, qui n’apparaît jamais sans son maquillage. Lors d’une représentation, Buttons est averti par sa mère que « ils » posent des questions. La compétence de Buttons en matière de premiers soins suggère une formation médicale. Holly trouve un article de journal sur un tueur de miséricorde, mais ne relie pas le médecin qui a tué sa femme à Buttons.

Sebastian arrive et est accueilli par deux anciens amants: Angel, qui joue dans l’elephant act avec le pathologiquement jaloux Klaus (Lyle Bettger); et Phyllis (Dorothy Lamour), qui fait un double tour en tant qu’artiste iron jaw et chanteuse dans une extravagance des mers du Sud. Sebastian est attiré par Holly et lui offre l’anneau central. Quand Brad refuse, Holly jure de la faire sonner au centre de l’attention. La concurrence entre les aériens devient de plus en plus audacieuse et dangereuse. Le duel se termine lorsque Sebastian enlève son filet de sécurité et subit de graves blessures lors d’une chute lorsqu’une cascade tourne mal. Buttons lui tend les bras et le médecin de l’émission exprime son admiration. Holly a enfin la bague centrale et la facturation des étoiles, mais pas comme elle le voulait. Brad ne peut pas la réconforter, car maintenant elle est amoureuse de Sebastian.

Lorsque Harry est surpris à tromper des clients sur le midway, Brad le vire. Harry jure de se venger. On le voit de temps en temps à la périphérie du spectacle, tirant du craps et semant la désaffection, en particulier avec Klaus.

Quelques mois plus tard, Sebastian rejoint l’émission. Son bras droit est paralysé. Une Holly rongée par la culpabilité professe son amour pour son ancien rival sur l’insensible Brad. Angel appelle Holly un imbécile « pour avoir cassé le gars le plus gonflé du cirque » et fait une passe à Brad. Ils deviennent un objet. Klaus ne peut pas accepter qu’Angel ne le veuille pas.

À un stand, l’agent spécial Gregory du FBI apparaît sur le terrain pendant le démontage et demande à Brad si le docteur du cirque ressemble à un homme qu’il chasse. Brad n’a jamais vu de boutons sans maquillage et ne reconnaît pas l’homme sur la photo. Le détective monte à bord du train pour poursuivre son enquête. Lorsque Buttons dit à Brad que Sebastian se sent dans sa main blessée – un signe que son handicap n’est pas permanent — Brad fait le lien et observe avec désinvolture que la police prendra des empreintes digitales au prochain stand. Il implique aux boutons qu’il devrait se faire rare jusqu’à ce que Gregory quitte le spectacle pour chercher ailleurs.

Harry et Klaus arrêtent le premier des deux trains du cirque pour voler les reçus de la journée. Klaus voit la deuxième section arriver et se rend compte qu’Angel est à bord. Il conduit l’automobile de front vers le train pour tenter de signaler au mécanicien d’arrêter le train. La deuxième section brise la voiture des voies et s’écrase dans la première section dans une collision spectaculaire qui fait dérailler les wagons, brise les cages d’animaux, déchire l’équipement et blesse des personnes par le score. Brad est coincé dans l’épave, saignant d’une artère coupée.

Buttons tente de s’échapper du site de l’épave, mais Holly le supplie de sauver l’homme qu’elle aime. Buttons donne à Brad une transfusion directe de Sebastian, qui a le même groupe sanguin rare. Gregory l’assiste. Plus tard, l’agent spécial Gregory arrête à contrecœur Buttons, lui serrant la main avant de le menotter et de lui dire: « Tout va bien. »Buttons dit à Brad de dire à Holly qu’il gardera un rendez-vous avec sa fille, suggérant qu’il risque peut-être la peine de mort.

Holly prend les commandes du spectacle, montant un défilé qui mène toute la ville voisine à une performance en plein air. Brad réalise maintenant à quel point il aime Holly, mais ironiquement, elle n’a plus de temps pour lui car le spectacle doit continuer. Sebastian demande Angel en mariage, et elle accepte. Le film se termine par le « spec » ouvrant le programme, le cirque faisant une magnifique récupération après une catastrophe pour continuer sa tournée.