Den blyga 24-åriga skolläraren Dorothy (Diana Ross) bor med sin tant Em (Theresa Merritt) i en liten lägenhet i Harlem, New York. Det är Thanksgiving och många familjemedlemmar har samlats för att vara tillsammans där. När Dorothy springer efter sin hund Toto, som rymde ut ur huset, blir hon fångad av en mystisk snöstorm som för henne till det underliga landet Oz.
Desperat över att komma hem igen beger sig Dorothy till Trollkarlen (Richard Pryor) i tron att han kan hjälpa henne. På vägen dit möter hon Fågelskrämman (Michael Jackson), Plåtmannen (Nipsey Russell) och Lejonet (Ted Ross) som följer efter henne för att få respektive hjärna, hjärta och mod av Trollkarlen.