Le documentaire explore les premières années de la carrière du groupe et tente d'expliquer la synergie qui liait John Lennon, Paul McCartney, George Harrison et Ringo Starr qui a permis de les amener vers les sommets des palmarès mondiaux pour devenir un phénomène culturel global.
An eastern cult (a parody of the Thuggee cult) is about to sacrifice a woman to the goddess Kaili. Just as she is about to be killed, the high priestess of the cult, Ahme, notices that she is not wearing the sacrificial ring. Ringo Starr, drummer of the Beatles, has and is wearing it; it was secretly sent to him by the victim in a fan letter. Determined to retrieve the ring and sacrifice the woman, the great Swami Clang, Ahme, and several cult members including Bhuta, leave for London. After several failed attempts to steal the ring, they confront the Beatles in an Indian restaurant. Ringo learns that if he does not return the ring soon, he will become the next sacrifice. Ringo then discovers that the ring is stuck on his finger.
Bound for a London show, the Beatles escape a horde of fans. Once they are aboard the train and trying to relax, various interruptions test their patience: after a dalliance with a female passenger, Paul's grandfather is confined to the guard's van and the four lads join him there to keep him company. John, Paul, George, and Ringo play a card game, entertaining schoolgirls before arriving at their destination.
At the beginning of the story, Pepperland is introduced by a narrator as a cheerful, music-loving paradise under the sea, protected by Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band. The titular Yellow Submarine rests on an Aztec-like pyramid on a hill. At the edge of the land is a range of high blue mountains.
The situation is that of a group of people on a British mystery tour (in a 1967 Bedford VAL Panorama coach), focusing mostly on Mr Richard Starkey (Ringo Starr) and his recently widowed Aunt Jessie (Jessie Robins). Other group members on the bus include the tour director, Jolly Jimmy Johnson (Derek Royle), the tour hostess, Miss Wendy Winters (Mandy Weet), the conductor, Buster Bloodvessel (Ivor Cutler), and the other Beatles.
En décembre 1968, le réalisateur Michael Lindsay-Hogg tourne The Rock and Roll Circus, un évènement musical organisé par les Rolling Stones auquel participent notamment John Lennon et sa femme Yoko Ono. Aussitôt terminé, le réalisateur se voit offrir, par Paul McCartney, l'opportunité de tourner un documentaire sur l'enregistrement du prochain album des Beatles. Accompagnés par l’équipe de tournage, le groupe se réunit à partir du 2 janvier 1969 dans les studios de cinéma de Twickenham, où ils avaient déjà tourné des scènes pour A Hard Day's Night et Help! et commence à enregistrer. Yoko Ono est présente aussi, assise à côté de John Lennon. L'ambiance est tendue, des désaccords apparaissent, sans compter le fait que les membres du groupe n’apprécient pas les conditions dans lesquelles ils répètent dans cet endroit particulier, sous l'œil de deux caméras tournant en continu. Chaque jour, ils commencent à travailler tôt le matin, ce qui les change profondément de leurs séances nocturnes habituelles aux studios Abbey Road. « Nous n'arrivions pas à nous y habituer, se souviendra Lennon. Les studios Twickenham étaient devenus un endroit cauchemardesque, où il fallait se rendre matin après matin. Nous ne pouvions vraiment pas faire de la musique dès huit heures du matin ni même à dix heures, avec ces objectifs attachés à nos moindres gestes, avec tous les techniciens gravitant autour de nous, attentifs à fixer même nos bâillements. » Durant ces séances, les Beatles jouent de tout et de rien, beaucoup (près de 100 titres seront abordés), font le « bœuf » (jamming), souvent mal, faux et sans conviction.