在罪恶横行的高汉市，有一个令罪犯们心惊胆颤的名字：蝙蝠侠。蝙蝠侠（迈克尔•基顿MichaelKeaton饰）穿梭于最黑暗的角落，四处打击罪恶。在一次打击罪恶的行动中，蝙蝠侠令匪徒尼巴（杰克•尼科尔森JackNicholson饰）落入了化学池。尼巴因此面部神经受损，成了永远咧嘴笑的笑面人，人称“小丑”。“小丑”杀死了团伙的首领，控制了整个高汉市的黑道。“小丑”利用化学药品让人发笑而死，他用这种方法袭击了博物馆，幸得蝙蝠侠及时赶到，挫败了“小丑”的阴谋。在女友碧姬（金•贝辛格KimBasinger饰）家里时，“小丑”突然袭击，蝙蝠侠巧妙躲过了袭击，意外发现“小丑”就是杀死自己的父母的仇人。“小丑”这次虏走了蝙蝠侠的女友碧姬，约定蝙蝠在教堂楼顶决一死战！
记者亚历山大·诺克斯和摄影记者维基·维尔调查“蝙蝠侠”的目击事件，“蝙蝠侠”是一名针对哥谭市罪犯的蒙面治安维持者。两人都参加了由亿万富翁布鲁斯·韦恩主持的筹款活动，布鲁斯·韦恩其实是蝙蝠侠，在小时候目睹了抢劫犯谋杀了他的父母后，他选择了这条道路。活动期间，韦恩迷上了淡水河谷。
与此同时，黑帮老大卡尔·格里森派出反社会的副手杰克·纳皮尔突袭轴心化学公司并取回犯罪证据。然而，这是一个秘密阴谋，目的是让纳皮尔因与格里森的情妇艾丽西亚·亨特睡觉而被谋杀。腐败的麦克斯·埃克哈特中尉通过未经授权的警方行动安排了对纳皮尔的袭击。然而，詹姆斯·戈登专员到达后，指挥并命令军官们活捉纳皮尔。蝙蝠侠也出现了，而纳皮尔杀死了埃克哈特作为对出卖的报复。在与蝙蝠侠的扭打中，纳皮尔从走道上摔下来，掉进了一桶化学品中。虽然纳皮尔被认为已经死亡，但他幸存下来，但留下了各种缺陷，包括粉笔白色的皮肤和翠绿色的头发和指甲。他接受了手术来修复损伤，但最终却露出了笑容。纳皮尔被自己的新外表逼疯了，现在自称“小丑”，杀死了格里森，屠杀了格里森的同伙，并接管了他的行动。
然后，他开始在卫生用品中掺入“Smylex”来恐吓哥谭——这是一种致命的化学物质，会导致受害者笑死。小丑很快就迷上了维姬，并将她引诱到弗鲁格海姆博物馆，但他的追随者开始破坏该博物馆。蝙蝠侠救了维琪，带她去了蝙蝠洞，并向她提供了他对 Smylex 的所有研究，这将使哥谭市的居民摆脱毒素。韦恩与自己对她的爱发生冲突，他拜访了她的公寓，打算透露自己的秘密身份，结果小丑打断了会面。小丑问韦恩：“你在苍白的月光下与魔鬼共舞过吗？”韦恩认出这是杀害他父母的抢劫犯所用的口号，并意识到凶手一直是小丑（饰演纳皮尔）。他射杀了韦恩，韦恩幸免于难，因为他的衬衫下面藏着一个托盘。
维姬被韦恩的管家阿尔弗雷德·潘尼沃斯带到了蝙蝠洞，他一直在哄骗两人之间的关系。在向维基揭露他的秘密后，韦恩透露他无法专注于他们与小丑的关系。然后他出发去摧毁用来制造 Smylex 的轴心国植物。与此同时，小丑以免费金钱的承诺吸引哥谭市民参加纪念哥谭二百周年的游行。事实证明，这是一个陷阱，旨在向他们注入巨大游行气球内的 Smylex 气体。蝙蝠侠使用蝙蝠翼挫败了他的计划想要移走气球，但小丑将他击落。蝙蝠翼飞机坠毁在一座大教堂前，小丑用它劫持了薇姬作为人质。蝙蝠侠追捕小丑，在随后的战斗中，他解释说纳皮尔杀死了他的父母，从而间接创造了蝙蝠侠。这让小丑意识到蝙蝠侠就是布鲁斯·韦恩。小丑最终将蝙蝠侠和维基拉过大教堂的屋顶，让他们悬在空中，而他则呼叫了直升机。直升机由他的打手驾驶，他们扔下一个梯子让他爬上去。蝙蝠侠用抓钩将小丑的腿固定在摇摇欲坠的石像鬼上，石像鬼最终从屋顶上掉下来。由于无法承受雕像的巨大重量，小丑坠落身亡，而蝙蝠侠和维基则逃到了安全地带。
一段时间后，戈登宣布警方已经逮捕了小丑的所有手下，有效地瓦解了卡尔·格里森的黑手党组织，并揭开了蝙蝠信号的面纱。蝙蝠侠给警方留下了一张纸条，承诺在犯罪再次发生时保卫哥谭，并要求他们在需要时使用蝙蝠信号召唤他。阿尔弗雷德（Alfred）带维基（Vicki）前往韦恩庄园（Wayne Manor），并解释说韦恩会迟到一点。她回答说，她并不感到惊讶，因为蝙蝠侠在屋顶上看着信号投影，站在那里监视着这座城市。