唐僧到西天去取经，从五行山下救出了孙悟空，后又收了猪八戒、沙僧为徒。师徒四人一路风尘仆仆去往西天。走着走着，迎面遇见一座高山。悟空保护着师父，走到半山坡上，忽然看见山坳里有一朵红云，直冲到空中。悟空大惊，慌忙把师父扶下马来，说：“师弟们，妖怪来了！”三人立刻把唐僧围在正中。
原来那红光里，确实有一个叫做红孩儿的妖怪。他听人说吃了唐僧肉可以长生不老，就天天在山中等候，终于等来了唐僧。可是当他正想下手，就见唐僧被保护了起来，他知道三个徒弟当中定有能人，于是摇身一变，变成一个七八岁的小男孩，光着身子吊在树梢上，高声喊“救命”。
唐僧见了，连忙让八戒救下红孩儿，并要让出自己的白马给红孩儿骑。红孩儿借口吊的时间长，浑身疼痛，说骑不成马，唐僧就让悟空背着红孩儿。悟空早已认出他是妖怪，但怕师父不相信，又要念紧箍咒，于是背上红孩儿就走，心里想：我倒要看看你有多大的本事！
悟空驮着妖怪，想趁唐僧不注意时摔死他。妖怪看出悟空的用意，用了一个重身法，扔下一个假的红孩儿让悟空背，自己跳到空中。悟空气得火冒三丈，将假的红孩儿摔在路边的石头上。妖怪又施了一个法术，变成一阵旋风，刮得沙石乱飞，让人睁不开眼睛，趁机把唐僧抓回了火云洞。
悟空与师弟到处寻找，走了五六十里，也不见唐僧踪影。悟空心里着急，就叫来本地的山神，问清了红孩儿的来历和住处，才知道他竟是五百年前曾与自己结拜过兄弟的牛魔王的儿子。于是，沙僧留下来看守白马和行李，悟空带着八戒来到红孩儿的火云洞救师父。
红孩儿命令小妖们推出五辆车子，按金、木、水、火、土排好，也不管悟空怎样攀亲，念了个咒语，鼻子里顿时喷出浓烟，又从口里喷出烈火，五辆车上顿时火光四起。
八戒慌了，也不管悟空，自己忙跑到河对面。孙悟空本领高强，念着避火诀，闯到火里去找妖怪。可是浓烟滚滚，烈火飞腾，什么也看不见，他便决定先去东海请龙王下雨，浇灭这场妖火，再救师父。
四海的龙王听说大圣有求，立刻跟着悟空来到火云洞的上空。悟空在洞门前又叫又骂，引出红孩儿，和他打了起来。打了二十个回合，红孩儿见不能取胜，又放起火来。悟空急忙念咒，通知天上的龙王，顿时，大雨倾盆，哗哗地下了起来。
可是尽管那雨像决了口的江河似的奔泻下来，却浇不灭妖怪的三昧真火，反而像火上浇油一样，越浇越旺。悟空闯到火里寻找妖怪，却被妖怪的浓烟熏得头晕眼花，分不清东南西北，便一头钻到河里。谁知经冷水一激，悟空被弄得火气攻心，一口气没上来，昏了过去。
八戒、沙僧救醒悟空。悟空谢了四海龙王，与八戒、沙僧到松树林里坐下，商量着去请观音菩萨，可是悟空腰酸背疼，浑身无力，八戒便自告奋勇前去。
红孩儿一直躲在云里寻找孙悟空，发现八戒驾着云向南而去，想他一定是去请观音，就跑到八戒的前头，变成一个假观音。八戒果然上当了，跟着假观音来到火云洞捉拿妖怪。谁知刚到洞口，就被小妖们按倒在地，捆了起来。
悟空等了很久不见八戒回来，就到洞前打听。小妖们一见，举着刀枪前来抓他。悟空因为身体酸痛没有力气，不敢和他们打，就变成一个花布包袱，躲在路旁。小妖们找不到悟空，看见有个花布包袱就提到洞里，丢在一旁。
悟空听见红孩儿吩咐两个小妖去请他的父亲牛魔王来吃唐僧肉，于是拔了根毫毛变成花包袱，自己则飞到洞外变成牛魔王，在小妖的必经之路打猎。
那些小妖不能分辨真假，就把悟空当做牛魔王请到了火云洞。红孩儿拜见了父亲，说要杀唐僧吃肉，假牛魔王说：“那唐僧是孙悟空的师父。孙悟空神通广大，快把他师父放了吧！”红孩儿不肯，坚持要吃，悟空没有办法，推说自己这几天正在吃斋，还是过几天再杀吧！这下引起了红孩儿的怀疑，因为牛魔王平日里以吃人为生，怎么会吃斋呢？于是他找了个借口走到门外，询问小妖，知道详情后，心里更加怀疑。
红孩儿回到洞里，假装忘了自己的生日，要悟空告诉他。悟空哪里知道，让他明天去问他的母亲铁扇公主。红孩儿认定这个牛魔王是假的，便率领小妖们举起刀枪向悟空打来。悟空用金箍棒挡住，现出原形说：“哪有儿子打老子的？”
悟空变成一道金光飞出妖洞，直接来到南海，拜见观音，把红孩儿抓走师父、冒充菩萨骗走八戒的事说了一遍。观音听了非常生气，将手中的玉净瓶丢到海里。不久，一只乌龟把净瓶托出水面，观音让悟空去拿瓶子，没想到悟空竟然拿不动。
观音告诉悟空，瓶中装着整整一海的水，能够浇灭三昧真火。她上前轻轻托起净瓶，让徒弟木叉到李天王那儿借来了三十六把天罡刀。观音把刀抛向空中，念了个咒语，那些刀就变成了一座千叶莲花台。观音纵身跳了上去，驾云离开了南海，悟空和木叉紧紧跟在后面。
大约离火云洞四百多里的时候，菩萨停了下来，叫来山神和土地，让他们把周围三百里的野兽、昆虫都安排到山顶上。等一切都办妥了，她放倒净瓶，顿时眼前成了汪洋大海。菩萨又从袖里拿出定身禅，变成落伽山仙境。
菩萨在悟空的左手心上写了个“迷”字，让他把红孩儿引出来。悟空来到火云洞前，一棒子打坏了大门。红孩儿端着枪来打悟空。悟空拿金箍棒一挡，左手在红孩儿的脸前一晃，边打边退。红孩儿顿时着了迷，紧追不舍，来到观音跟前。
悟空躲到菩萨的背后。红孩儿找不到悟空，举枪向菩萨刺去。菩萨变成一道金光，带着悟空飞上九重天，莲花台却留在原处。红孩儿得意忘形，学着菩萨的样盘腿坐进莲花台，观音见了，就用手中的杨柳枝往下一指，只见那莲花台的花瓣突然不见了，竟变成一把把锋利的天罡刀把红孩儿钉在了莲花台上。
红孩儿连忙忍着疼去拔刀。菩萨念了个咒语，天罡刀都长出了倒钩儿，根本拔不下来。红孩儿连忙求饶，菩萨问他是否愿意出家，红孩儿疼痛难忍，表示愿意出家，菩萨就封他为善财童子。菩萨用手一指，天罡刀就自动掉到地上。
红孩儿野性不改，拿起火尖枪又要刺菩萨。菩萨扔出五个金圈儿，一个套在红孩儿的脖子上，其他四个套在四肢上，接着菩萨念动咒语，疼得红孩儿在地上乱滚。菩萨一停下来，红孩儿就不疼了，他拿起长枪又想刺菩萨。菩萨用杨柳枝蘸了一点甘露洒过去，叫了声“合！”只见红孩儿双掌合在胸前，怎么使劲儿也分不开，没办法，只好低头下拜。菩萨让悟空赶快救出唐僧、八戒，好早些上路，然后带着善财童子回南海去了。
悟空告别了观音，找到沙僧，一起到火云洞把小妖们全部杀死，救出师父和八戒，一把火把火云洞烧成了灰，然后跟着师父继续向西天走去。
