O livro de memórias "Tropic Thunder", escrito por John "Quatro Folhas" Tayback, está virando um filme. Com a exceção do novato Kevin Sandusky, o ator de ação em decadência Tugg Speedman, o cinco vezes vencedor do Oscar e metódico Kirk Lazarus, o rapper Alpa Chino e o comediante viciado em drogas Jeff Portnoy, agem irracionalmente durante as filmagens. O diretor Damien Cockburn, em seu primeiro trabalho, não consegue controlar o elenco durante as filmagens de uma enorme cena de batalha e com apenas cinco dias de produção o cronograma já está atrasado em um mês. Cockburn recebe ordens do executivo do estúdio Les Grossman de colocar as filmagens de volta nos trilhos, ou arriscar o cancelamento da produção.

Seguindo orientações de Quatro Folhas, Cockburn deixa os atores no meio de uma selva, onde ele instalou câmeras escondidas e armou explosões de efeitos especiais para filmar no "estilo guerrilha". O elenco está equipado de armas com balas de festim, junto com um mapa e uma lista de cenas para guiá-los de volta ao helicóptero, que está esperando no final da rota. Sem o conhecimento dos atores e da produção, a equipe foi deixada no meio do Triângulo Dourado, casa dos Dragões Flamejantes, uma gangue produtora de heroína. Pouco antes do grupo começar as filmagens, os cinco atores são surpreendidos ao ver Cockburn explodir depois de pisar em uma mina. Speedman, acreditando que Cockburn fingiu sua morte, convence Chino, Portnoy e Sandusky que ele está vivo e que ainda estão gravando o filme. Lazarus não fica convencido, porém, se junta aos outros na jornada pela selva.

Quando Quatro Folhas e o operador pirotécnico Cody Underwood tentam localizar o diretor morto, eles são capturados pelos Dragões Flamejantes, momento onde Quatro Folhas admite que ele forjou a história de seu livro de memórias e que suas mãos de gancho são falsas. Enquanto os atores continuam pela selva, Lazarus e Sandusky descobrem que Speedman os está levando para a direção errada. Os quatro atores, cansados de andar pela selva e esperando serem resgatados, abandonam Speedman, que continua sozinho até ser capturado pelos Dragões Flamejantes, sendo levado para a fábrica de heroína. Acreditando ser o prisioneiro do campo de guerra do roteiro, ele continua a achar que está sendo filmado. A gangue descobre que ele é o astro de seu filme favorito, o fracasso "Simple Jack", e o forçam a reencená-lo várias vezes. Enquanto isso, em Los Angeles, Rick Peck, agente de Speedman, tenta negociar com um desinteressado Grossman um termo não cumprido do contrato que garante ao ator um TiVo nas gravações. Os Dragões Flamejantes ligam e exigem um resgate por Speedman, porém Grossman deprecia toda a gangue. Apesar das inúmeras ameaças que fez contra os Dragões Flamejantes, Grossman mostra nenhum interesse em resgatar Speedman e tenta convencer Peck sobre os benefícios de deixar que o ator morra para coletar o seu seguro. Grossman oferece a Peck um jato Gulfstream V e dinheiro em troca de sua cooperação.

Lazarus, Chino, Sandusky e Portnoy descobrem a fábrica de heroína dos Dragões Flamejantes. Depois de verem Speedman ser torturado, eles planejam uma tentativa de resgate baseada no roteiro do filme. Lazarus finge ser um fazendeiro que capturou Portnoy, distraindo os guardas para que Chino e Sandusky possam localizar onde os prisioneiros são mantidos. Depois da gangue notar inconsistências na história de Lazarus, os atores abrem fogo na gangue, subjugando-os temporariamente. Quando a gangue percebe que os atores estão usando armas com balas de festim, eles respondem com tiros.

Os quatro atores localizam Quatro Folhas, Underwood e Speedman e cruzam uma ponte com explosivos montados previamente por Quatro Folhas para chegarem ao helicóptero de Underwood. Speedman pede para ser deixado para trás com a gangue, uma vez que agora ele a considera sua família por conta do reconhecimento de seu trabalho em "Simple Jack", porém, rapidamente retorna com os Dragões Flamejantes o perseguindo. Quatro Folhas detona a ponte, permitindo que Speedman escape em segurança, contudo, quando o helicóptero levanta voo, a gangue atira um míssil neles. Peck inesperadamente aparece da selva carregando um TiVo que ele joga no caminho do míssil, salvando todos. Os atores e a equipe retornam à Hollywood, onde as imagens das câmeras escondidas são compiladas em um filme, "Tropic Blunder", que se torna um enorme sucesso de crítica e bilheteria. Speedman vence seu primeiro Oscar, com Lazarus o entregando.