2차 대전 후 전쟁의 여파로 로마에는 실업자들이 넘쳐난다. 안토니오(람베르토 마지오라니 분) 역시 오랜 실직상태로 일자리가 절실하던 중 그가 구한 일은 포스터를 붙이는 일로 이 일을 하기 위해서는 자전거가 꼭 필요하다. 간신히 자전거를 구한 안토니오는 아들 브루노(엔조 스타이오라 분)와 함께 일을 시작한다. 그러던 어느날 모퉁이에 자전거를 세워두고 잠시 자리를 비운 사이 자전거를 도둑맞고 만다.
경찰에 신고했으나 아무 소용이 없다. 그러던 중 자전거 가게들을 찾아다니다 어느 젊은이가 자신의 자전거를 타고 가는 것을 보고 그를 쫓아갔으나 그 젊은이는 간질에 걸렸을 뿐 아니라 몹시 가난했다. 경찰이 왔으나 그 자전거가 안토니오의 것이라는 증거도 없다. 경기장 앞을 지나가던 안토니오는 브루노를 먼저 집으로 보내고 경기장 앞에 세워져 있던 자전거 중 하나를 훔쳐 달아난다. 그러나 곧 주인에게 붙잡히고 마음 좋은 자전거 주인의 덕에 경찰에게서 풀려난다.
