唐僧师徒四人奔向西方，渐渐感受到头顶的热气。当我打听风景时，才知道这个地方叫火焰山。无春无秋，终年炎热，山周火光八百里。对火焰山心灰意冷的孙悟空和猪八戒去翠屏山的香蕉洞向铁扇公主借一把蕉扇来灭火，但铁扇公主不肯借。孙悟空化作一只虫子，进入铁扇公主的肚子里闹事，却得到的是一把假扇子。猪八戒化身牛魔王，骗铁扇公主得到真扇。牛魔王此时正和狐狸精玩得很开心。当他听说扇子被拿走时，他赶紧回家，然后变身孙悟空的样子，从猪八戒手中把扇子骗了回来。电影的最后，悟空、八戒和村民们联手打败了牛魔王，终于拿到了宝符，扑灭了火焰山的大火，并踏上了取经之旅。影片中的牛魔王其实是暗指“日本鬼子”。当时正是抗战时期，万氏兄弟想通过这部影片来激发全国人民的抗战热情。
本片是中国第一部长篇立体有声动画片（动画电影）。手冢治虫也受到《铁扇公主》的影响，决定涉足动画行业。
该剧由万籁鸣、万古蟾执导，白虹、颜悦龄、江明、韩兰根、尹秀岑配音。