В некотором царстве, в некотором государстве жил да был царь Еремей III. И было у него три сына. Двое старшие– типичные мажоры, а младший Иван занимался изобретательством.
В соседнем царстве правил царь Амвросий IV, у него была дочь Варвара, которая осваивала технику воздушных полетов на воздушном шаре, закупленном у соседей. У нее был маленький говорящий дракончик. Отец очень хотел выдать ее замуж, но Варвара не хотела, чтобы ее взяли в жены за красоту, она очень гордилась своим умом. Во время полета на шаре она познакомилась с Иваном, тот влюбился в царевну с первого взгляда.
Варвара отказывает женихам. К ней сватается советник отца колдун Балтазар, Варвара высмеивает его. Колдун налагает на Варвару заклятье. Она превращена в Чудо-юдо, ее расколдует только поцелуй влюбленного в нее человека. Балтазар переносит Чудо-юдо в лес. Отец объявляет царевну в розыск, обещая полцарства и руку дочери ее спасителю.
Чудо-юдо по неосторожности поджигает лес, о чем докладывают царю Еремею. Тот отправляет сыновей на заставу, охранять царство от вторжения чудовища. Чудо-юдо умудряется поссориться с воинственными бобрами, от которых она спасается за спиной Ивана. Из газет тот узнает о пропаже Варвары и отправляется на ее поиски. Чудо-юдо идет вместе с ним. На ярмарке Иван покупает фальшивую карту, где указано местонахождения царевны. Карта заводит его в сказочную страну. Братья Ивана следят за ним, надеясь, что тот приведет их к царевне.
В лесу Ивана и Чудо-юдо ловит великан. Он относит их в пещеру и собирается съесть. Иван требует законные три загадки. Великан соглашается. Используя свою научно-техническую эрудицию, пленники верно отвечают на каверзные вопросы великана. Тот вынужден отпустить пленников. Но в лесу они попадают в руки Лесной ведьмы, хозяйки здешних мест. Ей приглянулось Чудо-юдо, она хочет оставить дракончика в качестве экспоната своего домашнего музея. Иван волен идти куда пожелает. Царевич не желает оставлять друга в беде. Взамен ведьма требует добыть для нее три волшебных приспособления. За сапогами-скороходам Ивану приходится взбираться на огромную сосну, ему препятствует поселившаяся в одном из сапог злобная белка. Но невольно ему помогают бобры: они перегрызают ствол дерева.
Во исполнение второго желания ведьмы Иван отправляется туда, не знаю куда. Там он должен обнаружить таинственного Помогайку, который должен быть доставлен Лесной ведьме. Иван располагает к себе загадочного невидимку, поделившись с ним краюхой хлеба. Он соглашается добровольно поступить в услужение ведьме. Третье желание ведьмы – заполучить в свое распоряжение волшебный гребень, обладающий магическими омолаживающими свойствами. Предметом владеет Морской царь. Иван приходит на берег моря и начинает баламутить его подвернувшимся под руку веслом. Морской царь поднимается на поверхность и выслушивает просьбу царевича. Он согласен отдать замечательный гребень в обмен на услугу. Иван должен отремонтировать вышедшую из строя чудесную музыкальную машину, под которую любили танцевать русалки, развевая скуку своего повелителя. Чтобы Иван не захлебнулся под водой, заказчик предоставил ему пузырь воздуха, который он надел на голову.
Обнаружив недостающую деталь машинки в прическе одной из русалок, царевич регулирует настройки музыкальной машинки. Ария Ленского и речь Брежнева не пользуются популярностью у обитателей морского дна, но с третьей попытки Ивану удается настроить агрегат на исполнение обожаемой русалками русской попсы. Он получает гребень, но на берегу его поджидает вооруженная дубинками группа бобров. Морской царь для поддержания на подведомственной акватории правопорядка отправляет бобров в космос, оттуда те производят успешное приводнение. Иван помогает им добраться до суши. Мир восстановлен. Иван доставляет Лесной ведьме гребень. Та освобождает Чудо-юдо. На прощанье она дает Ивану совет: поверни кольцо, когда трудно будет. Потом поймешь.
Иван и Чудо-юдо доходят до указанной на карте башни. Здесь должна находиться Варвара. Поднявшись на верхний этаж сооружения, Иван обнаруживает там гигантскую ворону, спасаясь от которой он срывается и летит вниз. Его выручает Чудо-юдо, для чего ей приходится взлететь на своих чахлых крылышках. Иван сообщает Чудо-юду, что полюбил Варвару за ее обширные познания в науке и технике. Чудо-юдо устраивает сцену ревности. Успокаивая товарища, Иван нежно целует заколдованную царевну. Та возвращает себе девичье обличье. Старшие братья обнаруживают себя. Они оглушают Ивана, бросают его в пруд, хватают Варвару, погружают ее на козлоцикл с коляской, подаренный им Иваном, и отправляются восвояси. Очнувшегося Ивана извлекают из пруда умиротворенные ранее бобры. Иван нагоняет братьев как раз в тот момент, когда их экипаж останавливает Балтазар. Колдун уменьшает в размерах Ивановых братьев и Варвару, прячет их в карманы и исчезает.
Иван самостоятельно добирается до царства Амвросия и наносит визит Балтазару. Происходит решающая схватка. Царевичу помогает невидимый Помогайка. Иван отбирает у колдуна волшебное кольцо, но он не может его активизировать. Колдун злобно хохочет, однако перестает веселиться, когда Иван вспоминает совет Лесной ведьмы и поворачивает перстень. Магические свойства перстня обнаруживают себя в полной мере. Колдуна выносит в окно неведомая сила и уносит его в неизвестном направлении. Но полет Балтазара завершается, на месте приземления его без всякой причины атакуют воинственные бобры. Балтазар в отсутствии волшебного перстня вынужден спасаться бегством.
Варвара и братья Ивана приобретают нормальные размеры. Царевна бежит к отцу и к любимому дракончику. Иван предлагает братьям немедленно убираться, пока он их не превратил в жаб. Он выбрасывает перстень в окно, тот летит в фонтан, где его подхватывает Морской царь. Иван идет домой. Его догоняет Варвара, целует и требует, чтобы, царевич взял ее замуж.
