孙悟空原为仙石碎裂所生的一个顽猴，后拜仙人为师，学会了一身本事，在花果山自称美猴王，大闹龙宫和地府，触犯了天条。
玉皇大帝准备派天兵天将到人间去收服孙悟空，太白金星给玉帝出了个主意，说不如随便给悟空一个官职，把他困在天上。玉帝同意了，命文曲星写了一封诏书，叫太白金星请悟空上天做弼马温，专门为玉帝养马。太白金星遵命来到花果山，宣读圣旨。孙悟空听了十分得意，就命令猴子们看家，自己跟着太白金星驾着云来到灵霄殿上。
悟空上任半个月后，知道弼马温原来是天上最小的官，一气之下，他拿出金箍棒，杀出南天门，回到花果山，自封“齐天大圣”，又做了一面大旗，插在花果山上。
玉帝听说孙悟空嫌官太小又回了花果山，怒不可遏，命令托塔李天王和三太子哪吒带兵去捉拿悟空。悟空披挂上阵，才几个回合，先锋官巨灵神就被打得落花流水。哪吒一见气得头发都竖了起来，大喊一声，变成三头六臂，使出看家本领和悟空打了起来。
悟空见了，也摇身变成三头六臂，跟哪吒打了三十回合，不分胜负。悟空偷偷拔下一根毫毛变成自己的分身，真身却绕到哪吒身后，举棒打中哪吒左臂，李天王和儿子就这样败回了天庭。
玉帝听说悟空自封为“齐天大圣”，十分生气，准备多派些兵将去诛杀他。这时太白金星又出了个主意：“不如就封孙悟空一个有名无权的齐天大圣，什么事也不让他管，只把他留在天上，免得再伤了兵将。”玉帝听了觉得有理，于是派太白金星去招降。
悟空感激太白金星的好意，又一次来到天宫。玉帝让人在蟠桃园右侧为悟空修了一座齐天大圣府。悟空只知道名声好听，也不问有没有实权，整天和天神们以兄弟相称，在府内吃喝玩乐，今天东游游，明天西转转，自由自在。
时间长了，玉帝与众神怕悟空闲着没事添麻烦，就让他去管蟠桃园。这蟠桃园可不简单，前、中、后各有桃树一千二百棵。前面的树三千年结果成熟，吃了可以成仙；中间的树六千年结果成熟，吃了能长生不老；后面的树九千年结果成熟，吃了可以与日月同辉、天地齐寿。大圣知道后，喜不自胜。
一天，他见园中的桃子大部分都熟了，就想尝个新鲜，便支开园中的其他人，爬上大树，挑熟透的大桃吃了个饱。从此以后，每隔两三天，他就设法偷吃一次桃子。
每年一次的蟠桃盛会到了。这天，王母娘娘在瑶池宴请众仙，仙女们奉王母娘娘之命进园摘桃。恰巧孙悟空吃饱了桃，感到有点困，就变成二寸来长的小人儿，在大树梢上找个凉快的地方睡着了。仙女们到处都找不到大圣，就径直来到园中摘桃。一个仙女在一棵大树梢上发现有个半红半白的桃，就扯着树梢摘了下来。没想到悟空正好睡在这棵树上，被惊醒了，他变回原来的样子，叫了声“谁敢偷桃？”吓得仙女们一齐跪下，说明了原因。得知蟠桃盛会请了各路神仙却唯独没有请自己时，悟空十分生气。他用定身法把仙女们定住，然后驾着云来到瑶池。
这时赶来赴宴的众仙还没有到，悟空骗走了前来赴宴的赤脚大仙，变作他的模样来到了瑶池。一群童子和力士正在准备宴席，悟空灵机一动，拔了根毫毛，变成瞌睡虫，放到众人脸上，这些人立刻呼呼大睡起来。他跳到桌上，端起美酒，开怀痛饮起来。
悟空吃饱喝足后才走出瑶池，迷迷糊糊地走到太上老君的兜率宫里，刚好太上老君外出讲道，宫里无人。悟空知道太上老君所炼金丹的妙处，就把五个葫芦里的金丹全部倒出来吃了。酒醒后，他这才想到闯了大祸，可能保不住性命，于是又跑回花果山，占山为王去了。
玉帝听到报告，大发脾气，命令四大天王协同李天王和哪吒率领十万天兵天将，布下天罗地网，去捉拿悟空回来治罪。经过一场激战，天兵天将都不是悟空的对手，一个个败下阵来。观音菩萨知道后，就建议调玉帝的外甥、灌江口的显圣二郎神来捉拿悟空。
二郎神奉玉帝之命，带领梅山六兄弟，点了些精兵良将，杀向花果山。他请李天王举着照妖镜站在空中，以防悟空逃跑，自己到水帘洞前挑战。悟空出洞迎战，与二郎神棋逢对手，打得难分难解。梅山六兄弟见悟空这时顾不上他们，就乘机杀进了水帘洞。
悟空见众猴被捉，心里一慌，变成麻雀想跑，二郎神摇身变成了捉麻雀的鹰，抖抖翅膀就去啄麻雀；悟空又急忙变成一只大鹚鸟，冲向天空，二郎神急忙变成了一只大海鹤，钻进云里去扑；悟空一见，嗖的一声飞到水里，变成一条鱼，二郎神不理他，变回原来的样子，取出弹弓，朝着他就打，把悟空打得无处躲藏。
悟空几次变化都被认了出来，被各路的天兵神将团团围住，在南天门观战的太上老君趁机把金钢琢朝悟空扔过去，悟空被打中头部，摔了一跤。二郎神的哮天犬跑上去，咬住了悟空，其他天神则扑上去把悟空按住，捆了回去。
悟空被绑在斩妖台上，但不论刀砍斧剁还是雷打火烧，都不能伤他一根毫毛。太上老君启奏玉帝，把悟空放到八卦炉里熔炼。悟空在炉中熏得很厉害，难受得跳来跳去。四十九天过去了，太上老君以为大功告成，下令打开炉门，没想到悟空在炉中已炼成火眼金睛。悟空听到炉顶有响声，抬头看见一道光，就纵身一跃，跳出炼丹炉，踢倒炉子，抡起如意棒，一路指东打西，直打到灵霄殿上，众神大败而逃。玉帝见势不妙，立即派人去西天请如来佛祖。
如来听罢事情的原委，带着阿傩、迦叶两位尊者来到灵霄殿外，叫悟空出来。悟空自恃本事超群，根本就不把如来放在眼里。如来佛祖伸开手掌说：“咱们打个赌吧，如果你有本事一筋斗翻出我的手掌，我就劝玉帝到西方去，把位子让给你，不然，你就下界修行去吧！”悟空不知是计，心想自己一筋斗能翻十万八千里，还翻不过区区一只手掌吗？他同意了。悟空把金箍棒放在耳朵里，轻轻一跳，站在如来佛祖的手心中，喊道：“我去了！”一个筋斗便无影无踪。
悟空驾着云飞一样地往前赶，忽然见前面有五根肉红色的柱子，心想这肯定是天边了，柱子一定是撑天用的，这才停下来。他害怕回去见如来没有凭证，就拔下一根毫毛，变成一支笔，在中间的一根柱子上写下“齐天大圣到此一游”八个大字。
写完后，悟空又跑到第一根柱子下撒了一泡尿，然后驾起筋斗云回到如来佛祖手掌里。悟空说：“我回来了，快叫玉帝让位子吧！”如来佛祖听后笑了，让悟空看看他右手的中指，再闻闻大拇指根。悟空睁大火眼金睛，只见佛祖右手中指上有他写的那八个大字，大拇指根处还有些猴尿的臊气。悟空吃惊地说：“我不信，我把字写在撑天的柱子上，怎么却在你手上？等我去看看再说。”
悟空转身想跑，如来佛祖眼疾手快，反手一扑，把悟空推出西天门外，又把手的五指分别化作金、木、水、火、土五座山，起名叫“五行山”，将悟空牢牢压在山下。天上的各位神仙和阿傩、迦叶一个个合掌称好。
玉帝见如来佛祖镇压了孙悟空，心里十分高兴，立即传令设下“安天大会”感谢佛祖。不一会儿，各路神仙都被请来了，纷纷送来贺礼，如来佛祖命阿傩、迦叶将礼物一一收下。
就在这时，巡查官回来报告：“那个妖猴把头从山缝里伸出来了！”佛祖一听，就从袖子里取出一张帖子，上面写着几个字，叫阿傩、迦叶拿去贴在五行山顶的一块方石头上，那座山的缝立刻合上了，孙悟空再也没有办法出来了。
如来佛祖回西天时，路过五行山，发了慈悲，叫来山神，让他和五方揭谛住在这座山上，监押悟空，饿时给他吃铁丸子，渴时把熔化的铜汁给他喝。说是五百年以后，等悟空刑期满了，自然会有人来救他的。