أراد نذير (عبد العليم خطاب) الإستيلاء على الحكم من ابن عمه الأمير ناصر (زكي ابراهيم)، فإتفق مع عصابة الأربعين حرامي بقيادة حافظ شعلان(رياض القصبجى)على خطف الأميرة الرضيعة مرجانة، الوريثة الوحيدة للملك. بركات (عبد المجيد شكري) هو العقل المدبر والمخطط للعصابة، والذي يعرف أثرياء البلاد، ويرسم للعصابة الخطط لسرقتهم، وهو الذى قام وزوجته بتربية الأميرة مرجانه (ليلى فوزى) حتى كبرت. علي بابا (علي الكسار) حطاب فقير يعيش مع زوجته ستوتة (زكية ابراهيم) وابنه حسن (محمد عبد المطلب) ومساعده بلوط (اسماعيل ياسين)، وله اخ اسمه قاسم(حسن البارودى) وهو غني جداً ولكنه بخيل ومتزوج من زليخة (فتحية على). يفقد على بابا الحطب الذى كان يبيعه هو ومساعده بلوط لغبائهم ويضطر للذهاب الى أخيه قاسم لطلب الطعام ولكنه يطرده، فيذهب ابنه حسن لجمع الحطب فيقابل مرجانة فى الغابة والتى تعجب به وبغنائه الجميل، وتنشأ عاطفة من الحب بينهما. قامت عصابة الأربعين حرامي بالسطو على قصر قاسم وسرقة كل أمواله ويحرقون القصر فيلجأ هو وزليخة إلى منزل علي بابا أخيه، والذى يحسن استقبالهم، ولكن زوجته ستوتة تسكنهم فى الحاصل (زريبة الحمير)، ويقتسم علي بابا طعامه مع أخيه وزوجته، ويخرج مع بلوط لجمع الحطب ولكنهم يشاهدون عصابة الأربعين حرامي وهم يدخلون المغارة بكلمة " افتح ياسمسم "، وبعد خروج العصابة، يدخلون المغارة بكلمة السر ويشاهدون المجوهرات والنقود الذهبية، فيظنون أنه كنز على المشاع لا صاحب له، فيأخذون كميات منه، ويعودون لمنزلهم، وتطلب ستوتة من زليخة مكيال تكيل به، فأرادت زليخة أن تعرف ما تكيل، فوضعت بالمكيال قطعة من العجين حتى يلتصق به ما تكيل، وبالفعل وجدت فص من اللولي، فقررت وزوجها قاسم سرقة ما لديهم من كنوز. علمت العصابة بدخول على بابا المغارة، وسرقة بعض محتوياتها، فاتبعته وعرفت منزله وقررت قتله. ادعى قاسم أن زوجته مريضة والحاصل برد عليها وطلب من أخيه النوم مكانه، فكان نصيبه وزوجته أن قتلتهم العصابة واستعادت المسروقات. ذهب علي بابا مرة أخرى للمغارة لإحضار كميات أخرى من الأموال والمجوهرات ولكن العصابة أمسكت به، ولكنها ظنت أنه أبو عرام اللص الخطير ذائع الصيت، فقررت أن ينضم اليها ليستفيدوا من خبراته. طلب نذير من العصابة سرعة قتل الأمير، فأحضروا أربعين زلعة كبيره من العسل، ولكنهم وضعوا فى كل زلعة رجل من العصابة، وذهبوا إلى الأمير وقدموا مالديهم على إنها هدية من العسل، ولكن علي بابا الذي أخبره بركات قبل موته بحقيقة الأميرة مرجانة وأعطاه المستندات الدالة على صحة كلامه، استطاع إخبار الأمير بأمر العصابة، وخطتهم فتم القضاء عليهم، والقبض على نذير وحافظ، وتعرف الامير على ابنته مرجانة من خلال الحسنة المميزة على خدها، وزوجها لحسن.
يعيش "على بابا" فى فقر وحاجة وعوزبينما يمرح أخوه "قاسم" فى رغد من العيش ولا يأبه لحاجة أخيه حيث يمارس التجارة، ثم كانت الجارية مرجانة هى اليد الحنون التى تربت على قلب "على بابا"، إلى أن ذهب "على بابا" فى تجارة ليأتى عليه الليل فيحتمى وراء صخرة فى الصحراء ليقضى ليله فإذا به يرى جماعة من اللصوص يقدمون على مغارة فى الجبل يفتحونها عن طريق ترديد عبارة: "افتح يا سمسم" فينشق الجبل عنها ثم يدخلون وينتظر "على بابا" حتى تخرج جماعة اللصوص ليتقدم إلى المغارة ويفتحها بطلسمها "افتح يا سمسم"، ليدخل إليها ويجمع ما يقوى على حمله ثم يعود لينقلب الحال به إلى الرخاء، يرسل مرجانة لتستعير مكيالاً من أخيه قاسم، تشك زوجة قاسم فى أمر على بابا حيث أنه ليس لديه ما يكيله فتلقى العسل فى قاع المكيال حتى تعرف ما يكيل؛ على بابا؛ فإذا ما عاد إليها المكيال وجدت به عملة نقدية فتدفع قاسم إلى مراقبة على بابا حتى يكتشف قاسم سر المغارة ويذهب إليها، إلا أن طمعه يجعله يكنز المال الذى لا يستطيع حمله ويظل فى المغارة حتى يأتى اللصوص فيقبضون عليه ليرشدهم إلى أخيه "على بابا"، فيتنكر قاسم وزعيم اللصوص فى زى تجار يحملون الهدايا إلى "على بابا" وهى عبارة عن أربعين قدرًا مملوءة بالزيت فيستضيفهم "على بابا" ويأمر جواريه بإعداد الطعام فلا يجدوا لديهم زيتًا فيلجأوا إلى قدر التجار الأربعين فيكتشفون أن بها أربعين "حرامى" وتخبر مرجانة "على بابا" ليأمرها بوضع حجر على كل قدرة فلا يستطيع اللص الخروج منها، وحين يامر الزعيم لصوصه بالخروج ولا يجد أحدًا بتم كشف أمره، وعندما يهم "على بابا" بالفتك بضيوفه اكتشف أن بهم قاسم أخيه وهو الذى وشى به عندهم، يسترضيه قاسم ليعفو عنه "على بابا" لطيبة قلبه ويعود إلى مرجانة صاحبة الفضل عليه فقيرًا وغنيًا ليتزوجها ويعيش سعيدًا معها.
تدور أحداث الفيلم حول (علي بابا) الذي يعاني من الفقر والعوز في نفس الوقت الذي يعيش فيه شقيقه (قاسم) في رغد وهناء، وذات يوم عندما يتوجه علي بابا في تجارة، يكتشف أمر مغارة سرية تفتح بالكلمة السرية "افتح يا سمسم" وتحوي كنوزًا لا تعد ولا تحصي، ويحاول أن يحل أزمته المالية بما تحتويه المغارة، لكن مع دخول قاسم في الصورة، تنقلب الأمور بشكل غير محمود.
يعيش "على بابا" فى فقر وحاجة وعوزبينما يمرح أخوه "قاسم" فى رغد من العيش ولا يأبه لحاجة أخيه حيث يمارس التجارة، ثم كانت الجارية مرجانة هى اليد الحنون التى تربت على قلب "على بابا"، إلى أن ذهب "على بابا" فى تجارة ليأتى عليه الليل فيحتمى وراء صخرة فى الصحراء ليقضى ليله فإذا به يرى جماعة من اللصوص يقدمون على مغارة فى الجبل يفتحونها عن طريق ترديد عبارة: "افتح يا سمسم" فينشق الجبل عنها ثم يدخلون وينتظر "على بابا" حتى تخرج جماعة اللصوص ليتقدم إلى المغارة ويفتحها بطلسمها "افتح يا سمسم"، ليدخل إليها ويجمع ما يقوى على حمله ثم يعود لينقلب الحال به إلى الرخاء، يرسل مرجانة لتستعير مكيالاً من أخيه قاسم، تشك زوجة قاسم فى أمر على بابا حيث أنه ليس لديه ما يكيله فتلقى العسل فى قاع المكيال حتى تعرف ما يكيل؛ على بابا؛ فإذا ما عاد إليها المكيال وجدت به عملة نقدية فتدفع قاسم إلى مراقبة على بابا حتى يكتشف قاسم سر المغارة ويذهب إليها، إلا أن طمعه يجعله يكنز المال الذى لا يستطيع حمله ويظل فى المغارة حتى يأتى اللصوص فيقبضون عليه ليرشدهم إلى أخيه "على بابا"، فيتنكر قاسم وزعيم اللصوص فى زى تجار يحملون الهدايا إلى "على بابا" وهى عبارة عن أربعين قدرًا مملوءة بالزيت فيستضيفهم "على بابا" ويأمر جواريه بإعداد الطعام فلا يجدوا لديهم زيتًا فيلجأوا إلى قدر التجار الأربعين فيكتشفون أن بها أربعين "حرامى" وتخبر مرجانة "على بابا" ليأمرها بوضع حجر على كل قدرة فلا يستطيع اللص الخروج منها، وحين يامر الزعيم لصوصه بالخروج ولا يجد أحدًا بتم كشف أمره، وعندما يهم "على بابا" بالفتك بضيوفه اكتشف أن بهم قاسم أخيه وهو الذى وشى به عندهم، يسترضيه قاسم ليعفو عنه "على بابا" لطيبة قلبه ويعود إلى مرجانة صاحبة الفضل عليه فقيرًا وغنيًا ليتزوجها ويعيش سعيدًا معها.