观音回南海去了。唐僧师徒谢过了那户人家，又继续赶路。一路上平安无事，不知不觉一年过去了。一天他们感到天气炎热，觉得奇怪，唐僧让悟空前去了解情况。悟空来到一座庄院，打听到这里叫火焰山，山上八百里火焰，无人能过。
唐僧师徒决定在这座庄院里过夜，顺便想了解过山的办法。庄主告诉他们，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，扇二下则刮风，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。
悟空听他这样一说，就驾着云来到翠云山，向一位樵夫打听铁扇公主的住处，那个樵夫告诉悟空说∶“我们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，当年我收伏她的儿子红孩儿，现在她肯借扇子给我吗？”
悟空果然猜对了，罗刹女听说孙悟空来了，立即拿着青锋宝剑，走出洞门叫道∶“孙悟空在什么地方？”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，指着孙悟空就骂，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，两个人在翠云山上打了起来。
罗刹女和悟空一直打到晚上，见悟空越打越有劲，知道不是他的对手，就取出芭蕉扇一扇，立刻一阵狂风，把悟空吹得一个跟头接一个跟头地翻了一夜，直到天亮，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送给他的定风丹又转送给悟空。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，和悟空打了几回后觉得没有劲了，又拿出扇子朝悟空用力扇去，悟空竟然没有动。
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，关上洞门不肯出来。悟空没有办法，就把定风丹含在口中，摇身变只小虫，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。”
直到罗刹女答应借扇子，悟空才停下来，又怕罗刹女变卦，一定要看看扇子才肯出来。罗刹女连忙叫女童拿了出一把芭蕉扇给悟空看，悟空一见，让罗刹女把嘴张三次，罗刹女刚张开口，他就飞了出来，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，跟唐僧一起辞别了庄主，又登上了西去的路。没想到才走了四十多里，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，猴毛都要烧光了。悟空跑到师父面前，叫他们牵着马往回退二十几里。
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；而这座火焰山，是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，落下的几块火砖。
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，对着丈夫大哭大闹，牛魔王问明情况，心想芭蕉洞里怎么会有和尚呢？
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。悟空在云里看的很清楚，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，悟空想他钻到水里了。于是，就变成一只螃蟹，跳到水里去找。
原来，老龙精在设宴请客。悟空见那只辟水金睛兽拴在宫外的石柱上，就偷偷解下来，决定骑上它，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。
喝了一会，罗刹女已经有点醉了，显出娇媚的样子，直往悟空怀里倒，悟空假装应付着，并叮嘱她把扇子藏好，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？”罗刹女埋怨丈夫不该把自己家宝贝的威力都忘了。一边埋怨着，一边把扇子变大的咒语说了一遍。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，已经晚了，芭蕉扇早就被孙悟空骗走。罗刹女因为在悟空面前出了丑，就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，就把扇子交给了假八戒，让他扛着。
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，大惊失色。挥动铁棒，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。
唐僧从土地神口中得知牛魔王也有七十二般变化，就叫八戒去助悟空一臂之力。牛魔王和悟空打了半天，精疲力尽。突然八戒杀来，钉耙又凶又狂，牛魔王再也招架不住，边打边向积雷山摩云洞退去。
玉面公主一见，忙命小妖出洞助战，悟空、八戒措手不及，败阵而走。
为此，悟空心中烦闷，八戒垂头丧气地坐在地上。这时，土地神出来劝他俩不可就此罢休。悟空听后，重新抖起精神，领着八戒、土地神一起冲到摩云洞口，把洞门砸碎。
牛魔王听到报告十分生气，急忙出洞迎战，尽管他奋勇招架，仍然挡不住铁棒和钉耙，忙摇身变只白鹤展翅飞去。悟空也变成一只丹凤追了过去。
凤是鸟中之王，牛魔王没有办法，只好飞下山崖，又变成一只香獐。
悟空立刻变成饿虎来捉香獐；牛魔王则变个狮子来擒饿虎；悟空就地一滚，变成巨象，甩动着长鼻子去卷狮子；牛魔王一见，现出原身，原来是头大白牛，两只牛角像塔一样，身高八千多丈，对悟空说∶“你还能把我怎么样？”
悟空叫声∶“长！”立刻身高万丈，手拿大铁棒，朝牛魔王打去。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，又变成大白牛，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，痛得牛魔王乱叫。李天王乘机用照妖镜照住，牛魔王再也不能动弹了，只好俯首归顺，答应献出宝扇。
罗刹女无奈只好捧扇出洞，献扇灭火，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，山上的火灭风起，满天下起蒙蒙细雨，凉风习习。
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了，罗刹女和本地的土地神都来送行。