唐僧师徒继续赶路。一路上平安无事，不知不觉一年过去了。一天，他们感到天气异常炎热，觉得奇怪，向一户人家打听才知道，这里叫火焰山。当年悟空大闹天宫被二郎神捉放在太上老君的八卦炉里，开炉时悟空踢倒丹炉，落下几块火砖变成了火焰山。山上八百里火焰，无人能过去。西南方一千里处有个翠云山芭蕉洞，洞主铁扇公主有把芭蕉扇，扇一下火就灭了，扇两下则刮风，扇三下即下雨，这里的老百姓每隔十年拜求她一次，请她施法降雨才能种些粮食糊口。
悟空于是驾着云来到翠云山，听一个樵夫说，这里的人把铁扇公主叫罗刹女，她是牛魔王的妻子。悟空一听，心想：坏了，当年我收服她的儿子红孩儿，现在她肯借扇子给我吗？可又没办法，只好硬着头皮去借。
罗刹女听说孙悟空来了，立即拿着青锋宝剑走出洞门叫道：“孙悟空在哪里？”悟空连忙上前行礼说：“嫂嫂，我是牛魔王当年在花果山结拜的兄弟。”罗刹女一听这话更生气，指着悟空就骂，怪他当年不该收服红孩儿。
悟空为了借到宝扇，就让罗刹女在头上连砍了十几下也不还手。罗刹女见一点也伤不到他，吓得扭头就走。悟空见罗刹女不肯借宝扇，从耳朵中掏出金箍棒，拦住她的去路。罗刹女知道不是他的对手，就取出芭蕉扇一扇，立刻把悟空吹得一个跟头接一个跟头地翻了一夜。直到天亮，悟空总算抱住一块峰石，落到小须弥山上。悟空想起灵吉菩萨就住在这里，决定去向他请教。
灵吉菩萨把当年如来佛祖送给他的定风丹转送给悟空。悟空把定风丹放在怀里，驾着云回到翠云山，又来找罗刹女借扇子。罗刹女还是不肯借，又拿出扇子朝悟空用力扇去，悟空竟然丝毫未动。
罗刹女又连扇了两下，见悟空仍然不动，不由得有点心慌，连忙收起宝贝逃回洞里，关上洞门再不肯出来。悟空没有办法，就把定风丹含在口中，摇身变成一只小虫，从石缝钻到洞里，刚好听见罗刹女在喊：“渴死了，快端点茶来。”
悟空一听有了主意，展翅飞到茶沫里，趁罗刹女张嘴喝茶的时候，钻到她肚子里叫道：“嫂嫂，快点把扇子借给我！”说完在罗刹女肚子里连踢带打，痛得罗刹女面色苍白，哭天喊地，在地上乱滚，嘴里叫着：“孙叔叔饶命！”
罗刹女答应借扇子，悟空怕罗刹女变卦，一定要看看扇子才肯出来。罗刹女连忙叫女童拿出一把芭蕉扇给悟空看，悟空一见，让罗刹女把嘴张开。罗刹女刚张开嘴，悟空就飞了出来，落在扇子上。
悟空趁罗刹女不注意，现出原形，拿着扇子离开了芭蕉洞，驾着云回到住处，跟唐僧一起又踏上了西去的路。没想到才走了四十多里，大家的脚就给烫伤了。悟空让大家暂时歇歇，自己拿着芭蕉扇上山去扑火。
悟空举着芭蕉扇跳到火边，用力一扇，见火苗乱窜；再扇一下，火势反而比原来猛了很多；又一扇，那火比小山都高。幸亏悟空跑得快，要不猴毛都要被烧光了。悟空跑到师父面前，叫他们牵着马往回退了二十几里。
就在他们弄不明白是怎么回事的时候，土地爷走过来，告诉他们，这扇子是假的，要想借到真扇子，就得找牛魔王。
悟空按照土地爷说的，到积雷山摩云洞找牛魔王，在洞外刚好碰到他的小老婆玉面公主。她听悟空说是铁扇公主派来请牛魔王的，气得跑回洞里大哭大闹。
牛魔王心里有点怀疑，就穿戴整齐，提着棍出来，一见是收走他儿子的孙悟空，不由得怒上心头，拿着混铁棍劈头就打。悟空举起金箍棒迎上去，两人你来我往，打了一百多回合不分胜负，一直到有人喊牛魔王去赴宴，他才收棍回洞。
牛魔王换下盔甲，骑着辟水金睛兽，驾着云向西北方向去了。悟空在云里看得很清楚，就变成一阵清风跟在后面。来到一个水潭前，牛魔王突然踪影全无，悟空猜想他肯定钻到水里了。于是，悟空就变成一只螃蟹，跳到水里去找。
原来，是老龙精在设宴请客。悟空见那只辟水金睛兽被拴在宫外的石柱上，就偷偷解下来，骑上它，自己则变成牛魔王，到罗刹女那里去骗芭蕉扇。
悟空骑着辟水金睛兽来到翠云山。罗刹女已经有两年没有看见丈夫了，所以特别高兴，一点也不怀疑。悟空故意说是怕罗刹女把芭蕉扇借给了仇人，才匆匆回来帮忙的。罗刹女一听连忙命令摆酒给大王洗尘。
悟空叮嘱她把扇子藏好，罗刹女笑着说：“我把它藏在嘴里，那猴子怎么能偷呢？”说着，从嘴里吐出一柄杏叶大小的扇子递给悟空。
悟空接过扇子问：“这么小的扇子，怎么能扇灭八百里的火焰呢？”罗刹女已有七八分醉意，更没想到面前的是个假丈夫，便笑着说：“大王，想是你被玉面公主弄糊涂了，连自己家的宝贝怎么使都忘了。”铁扇公主一边埋怨着，一边把扇子变大的口诀说了一遍。悟空记在心里，把扇子放在口中，变回原来的样子，拔腿就往外跑。
悟空出了洞，把口诀念了一遍，扇子果真是越变越大，可是，他不知道把扇子变小的口诀，只好把一柄大大的芭蕉扇扛在肩上，按原路回去了。
再说牛魔王吃完酒宴出来，找不到辟水金睛兽，猜想是悟空偷去了，便驾着黄云直奔翠云山。但是，芭蕉扇早就被悟空骗走了。罗刹女一把扯住牛魔王，满肚子气都发泄在他身上，把牛魔王臭骂了一顿。牛魔王气得七窍生烟，便想了一计，变成猪八戒去向悟空要扇子。悟空因为拿到了宝扇，心中十分高兴，一点也没有怀疑，就把扇子交给假八戒扛着。
假八戒接过芭蕉扇，心中暗喜，默念口诀，把扇子变小藏好，变回原来的样子。悟空一看，发现上当，后悔得直拍脑袋：“我太大意了！”悟空挥动金箍棒，劈头就打。牛魔王拔剑相迎，两人从地面杀到空中，杀得是难解难分。
他俩斗法，惊动了天上的神仙，众仙纷纷下界来帮助悟空。牛魔王见情势不妙，恢复原样，转身向芭蕉洞跑去，众仙追过去，把他围住。
牛魔王见被围住，变成真身大白牛，用铁角朝李天王顶去。哪吒眼明手快，甩出风火轮挂在牛角上，吹起真火，烧得牛魔王乱叫。李天王乘机用照妖镜照住他，牛魔王再也不能动了，只好俯首归顺，答应献出宝扇。
罗刹女无奈，只好捧扇出洞，并告诉悟空只要连扇七七四十九扇，就可断绝火根。众神见罗刹女献出宝扇，就牵着老牛回天上复命去了。
悟空来到火焰山前，连扇四十九扇，顿时，山上火灭风起，下起蒙蒙细雨，刮起阵阵凉风。
灭了大火，悟空把宝扇还给罗刹女，罗刹女接过扇子，念个咒语，把扇子变成杏叶一样大小，含在口中。第二天，唐僧师徒收拾好行李上路，罗刹女和本地的土地神都来送行。