Quelque part au-delà des mers existait le merveilleux pays de Pepperland où régnaient la joie de vivre et la musique. Hélas, ce petit royaume fut un jour envahi par les Meanics, monstres ultra-militaristes, ennemis acharnés de la jeunesse, de la musique et de l'amour. Le lord maire de Pepperland parvient à faire échapper le vieux Fred, chef d'orchestre, dans un sous-marin jaune pour qu'il aille chercher du secours. En effet, les Meanies sèment la désolation à Pepperland, et bientôt il ne restera plus un seul homme heureux dans cette terre autrefois bénie des dieux. A bord de son sous-marin, Fred prend contact avec les Beatles qui se déclarent prêts à défendre la cause de la musique et de l'amour. Mais leur route va être semée d'embûches redoutables. D'abord, il leur faut délivrer Boob, l'homme de nulle part, un pédant jovial qui va les guider à travers d'innombrables pièges, la mer des trous, la mer du temps, la mer des monstres, etc. Enfin, ils atteignent Pepperland. Là, les Beatles découvrent que leur formation et la fanfare du royaume ne sont qu'un seul et même groupe. En fait, la fanfare pepperlandienne est une émanation des Beatles. Armés de trompettes, de trombones, de tambours, les Beatles partent à l'attaque des Meanics et ils sont bientôt suivis par la population opprimée de Pepperland à qui la musique a rendu le goût de vivre et de combattre. Malgré l'envoi de leurs armes secrètes (tel le gant bleu volant), les Meanies ne peuvent résister à l'enthousiasme des habitants de Pepperland. Les Beatles arriveront même à transformer les Meanies en « fans » de leur groupe. Et tout le monde, Beatles et Meanies, Pepperlandiens et spectateurs du film, reprend en choeur une mélodie des quatre garçons dans le vent.