Filmregisseur Guido (Marcello Mastroianni) brengt voor zijn gezondheid een tijdje door in een chic kuuroord met thermale bronnen. Veel rust krijgt hij hier echter niet: alle filmmensen reizen hem achterna, net als zijn maîtresse en zijn vrouw. Guido's volgende filmproject is al aangekondigd en een enorm decor van een lanceerbasis van een ruimteschip nadert zijn voltooiing. Maar eigenlijk heeft Guido nog geen idee waar die film precies over zal moeten gaan, iets wat hij probeert te verbergen voor zijn producent, zijn productiestaf en de filmsterren die al arriveren, benieuwd naar hun rol. In plaats van na te denken over het scenario droomt Guido weg naar zijn kindertijd, naar zijn overleden vader en naar de vrouwen uit zijn leven, die hem in verschillende fantasiebeelden omringen. Fellini's meesterwerk 8 1/2 (Otto e mezzo) is de eerste en tegelijk beste film die er over het vak van filmregisseur is gemaakt. Hij vormde de inspiratie voor filmmakers als François Truffaut en Woody Allen.