《马戏之王》取材自真人真事，好莱坞全能巨星休·杰克曼在片中饰演“马戏团鼻祖”、传奇人物P.T.巴纳姆。故事讲述了身处社会底层的巴纳姆依靠自己无穷想象力和锲而不舍的精神，从经营博物馆到一手开创世界上第一家马戏团的故事。巴纳姆的奇思妙想最开始并不被大众所认可，几乎没人花钱欣赏，他的家人好友帮他度过一次次绝境。在经历了一系列挫折、与合作伙伴的分歧之后，秉持梦想的他终于成为全美甚至全世界最为知名的“造梦大师”。
19 世纪初，年轻的P. T. Barnum和他的裁缝父亲 Philo 在 Hallett 家族工作。巴纳姆爱上了哈利特夫妇的女儿查丽蒂。当查丽蒂完成学业时，她和巴纳姆互相写信，直到成年后重聚。他们最终在纽约结婚并抚养了两个女儿，卡罗琳和海伦。他们过着简朴的生活，虽然查丽蒂很幸福，但巴纳姆渴望更多。
由于台风导致公司所有货船沉没，公司破产，巴纳姆失去了航运职员的工作。后来，他欺骗性地使用前雇主丢失的船只作为“抵押品”，获得了一笔银行贷款。他在曼哈顿市中心开设了巴纳姆美国博物馆，馆内展出各种蜡像。门票销售缓慢，因此卡罗琳和海伦建议展示一些“活生生”的东西。巴纳姆增加了一些“怪异”表演者，比如留着胡子的女士莱蒂·卢茨和矮人查尔斯·斯特拉顿。这获得了更高的出席率，但也遭到了著名评论家詹姆斯·戈登·贝内特的抗议和差评。
巴纳姆将他的企业重新命名为“巴纳姆马戏团”，并聘请剧作家菲利普·卡莱尔来帮助宣传。菲利普对非裔美国空中飞人艺术家安妮·惠勒着迷，但他隐藏了自己的感受。菲利普安排巴纳姆和他的剧团会见维多利亚女王。巴纳姆说服瑞典著名歌手珍妮·林德到美国巡演，并由他担任她的经纪人。林德的美国首秀取得了成功。在她唱歌时，菲利普的父母看到他和安妮手牵着手。随着巴纳姆赢得贵族赞助人的青睐，他与剧团保持了距离，建议他们在没有他的情况下工作。沮丧的他们决定反抗当地的骚扰者。
当菲利普和安妮一起去剧院时，他们遇到了菲利普的父母。他们斥责他“在帮助下到处炫耀”。菲利普试图说服安妮他们可以在一起，但她不同意，称他们永远不会被社会接受。巴纳姆带着林德去美国巡演，而待在家里和女儿们在一起的查丽蒂却感到与丈夫的孤立。在巡演期间，林德被巴纳姆所吸引。当他拒绝她的示好时，她威胁要退出，并在最后一场演出结束时以一个惊喜的吻进行报复，该演出被媒体拍到。
巴纳姆回到家，发现他的马戏团因抗议者和马戏团之间的斗殴而起火。菲利普跑进着火的大楼去救安妮，却不知道她已经逃走了。在巴纳姆救他之前，他受了重伤。贝内特告诉巴纳姆，罪魁祸首已被抓获，林德在巴纳姆的“丑闻”后取消了她的巡演。巴纳姆的豪宅被取消赎回权，查丽蒂（发现了这个吻后）斥责巴纳姆只爱他自己和他的节目。她带女儿们去她父母家。
巴纳姆悲痛欲绝，退回到当地的一家酒吧。他的剧团在那里找到了他，并说尽管他们感到失望，但他们仍然认为自己是一个家庭。受到启发，他决心打造一个新节目，不让野心统治他。菲利普在医院醒来，安妮在他身边，巴纳姆与查丽蒂和解。
康复中的菲利普提出自己的一份利润来帮助巴纳姆重建马戏团，以换取成为正式合作伙伴，巴纳姆欣然接受。为了节省开支，巴纳姆将企业改造成露天帐篷马戏团。
改造后的马戏团取得了巨大成功。巴纳姆让菲利普接任他的领班，这样巴纳姆就可以有更多的时间陪伴家人。巴纳姆提前离开马戏团，骑着大象到达参加卡罗琳和海伦的芭蕾舞表演。