Riggan Thompson a connu la célébrité au cinéma en incarnant Birdman, un superhéros. À présent, les propositions se font rares. Espérant donner une nouvelle impulsion à sa carrière, il décide d'adapter une nouvelle de Raymond Carver à Broadway. Lors de la dernière répétition générale, un projecteur blesse sérieusement l'un des comédiens. Même si Riggan ne regrette pas ce piètre interprète, il va lui falloir lui trouver un remplaçant. Et vite. Ce sera finalement Mike Shiner, encensé par la critique et adulé par le public... Riggan va également devoir composer avec son producteur, sa fille qui sort de cure de désintoxication ou encore sa maîtresse qu'elle est enceinte.