Calamity Jane (Doris Day) reitet als Schrotflintenbotin mit der Postkutsche nach Deadwood im Dakota-Territorium. Als sie damit prahlt, wie gefährlich die Reise durch das Indianerterritorium war, lachen die Männer über ihre übertriebene Darstellung. Die Überlebenden eines Indianerangriffs berichten, dass der Mann, auf den Calamity es abgesehen hat, US-Kavallerie-Leutnant Danny Gilmartin (Philip Carey), getötet wurde. Als Calamity die Überlebenden dazu befragt, wie Gilmartin getötet wurde, geben sie zu, dass sie nicht wirklich wissen, ob er tot ist. Calamity dringt mit ihren sechs Schießgewehren in ein Lager der Sioux-Kriegspartei ein und rettet Leutnant Gilmartin.
In der Zwischenzeit schickt der örtliche Saloon, das Golden Garter, schöne Entertainerinnen auf die Bühne, um in einer überwiegend männlichen Stadt aufzutreten. Der Besitzer des Saloons ist überrascht, als sich eine von ihm angeheuerte Unterhalterin als ein Mann namens Francis Fryer (Dick Wesson) herausstellt. Aus Angst vor einem Aufstand überredet der Besitzer den widerwilligen Fryer, in Frauenkleidern aufzutreten. Nach anfänglicher Überzeugungsarbeit fällt seine Perücke ab und enthüllt, dass er ein Mann ist. Das wütende Publikum stürmt hinaus. Calamity beruhigt die Lage, indem sie verspricht, die einzige Frau mitzubringen, für die alle Männer schwärmen: die Sängerin Adelaid Adams (Gale Robbins), die in Chicago ist. Francis Fryer sagt Calamity, dass Adams niemals nach Deadwood kommen würde, aber Calamity ist fest entschlossen. Wild Bill Hickok (Howard Keel) macht sich über Calamitys Idee lustig.
Calamity reist nach Chicago, wo Adams ihre Abschiedsvorstellung gibt, bevor sie eine Europatournee startet. Adelaid gibt ihre alten Kostüme an ihr Dienstmädchen Katie Brown (Allyn McLerie), die davon träumt, Sängerin zu werden. Als Calamity hereinkommt, verwechselt sie Katie mit Adelaid. Katie, die sich als Adelaid Adams ausgibt, willigt ein, Calamity zu begleiten, da sie darin eine Chance sieht, auf der Bühne aufzutreten.
Bei Katies erstem Auftritt im Goldenen Strumpfband stellt Calamity fest, dass sie anders klingt. Katie bricht in Tränen aus und gibt zu, dass sie nicht Adelaid Adams ist, was die Menge verblüfft, die daraufhin kurz vor einem Aufstand steht. Calamity feuert einen Schuss in die Luft ab und verteidigt Katie. Das Publikum lässt Katie weitermachen, und ihr Auftritt überzeugt es.
Calamity und Katie freunden sich an; Katie zieht in Calamitys baufällige Hütte, die sie gemeinsam herrichten. Um Leutnant Gilmartin anzulocken, kleidet sich Calamity mit Katies Hilfe damenhafter und benimmt sich auch so. Lt. Gilmartin und Wild Bill Hickok, die beide in Katie verliebt sind, statten Calamitys Hütte einen Besuch ab. Als sie mit Lt. Gilmartin allein sind, weiß Katie, dass er sie bevorzugt, sagt ihm aber, dass Calamity ihn liebt und sie ihren Freund nicht verraten wird. Lt. Gilmartin sagt Katie, dass er nicht an Calamity interessiert ist. Katie sagt beiden Männern, dass Calamity sich verändert hat, was sie sehen werden, wenn sie in die Hütte zurückkehrt. Während sie warten, ziehen die beiden Männer Strohhalme, um herauszufinden, wer Katie zu dem bevorstehenden Ball begleiten wird. Leutnant Gilmartin gewinnt, und Wild Bill erklärt sich bereit, Calamity mitzunehmen, obwohl sie glaubt, dass Leutnant Gilmartin sie bevorzugt. Bevor die Männer Calamitys Verwandlung sehen können, kommt sie schlammverschmiert in der Hütte an, nachdem sie beim Überqueren des Baches ausgerutscht ist.
Auf dem Ball sind alle von Calamitys Verwandlung begeistert. Sie wird immer eifersüchtiger, wenn sie Katie und Danny beim Tanzen zusieht. Draußen im Garten kann Katie Lt. Gilmartin nicht mehr widerstehen, und sie küssen sich. Als Calamity sie sieht, reagiert sie wütend und stellt Katie zur Rede, wobei sie ihr ein Punschglas aus der Hand schießt. Zurück in ihrer Hütte wirft Calamity Katies Habseligkeiten weg und schwört ihr, sie zu erschießen, wenn sie sie jemals wieder sieht, dann bricht sie in Tränen aus.
Calamity konfrontiert Katie später während ihres Auftritts und warnt sie, die Stadt zu verlassen. Katie lässt sich nicht einschüchtern, leiht sich eine Pistole und sagt Calamity, sie solle ein Schnapsglas hochhalten. Calamity hält es kühn hoch, um sie zu provozieren. Ein Schuss ertönt, und das Glas fällt aus Calamitys Hand. Eigentlich war es Wild Bill, der heimlich geschossen hat, aber er lässt alle im Glauben, es sei Katie gewesen. Gedemütigt stürmt Calamity hinaus, aber Wild Bill packt sie, wirft sie in seinen Wagen und fährt davon.
Calamity Jane (Doris Day) und Wild Bill Hickok (Howard Keel) im Goldenen Strumpfband
Wild Bill versucht Calamity zu beruhigen und enthüllt, dass er ihr das Glas aus der Hand geschossen hat, um ihr eine Lektion zu erteilen. Er sagt, dass die Angst, Katie könnte die Stadt verlassen, Lt. Gilmartin nicht davon abhalten würde, sie zu lieben. Calamity ist untröstlich und offenbart, dass sie verrückt nach Gilmartin war, während Wild Bill zugibt, dass er Katie geliebt hat. Calamity sagt, dass es nie einen anderen Mann für sie geben wird, aber sie und Wild Bill umarmen sich leidenschaftlich und küssen sich. Calamity erkennt, dass sie Wild Bill die ganze Zeit geliebt hat.
Die Sonne geht an einem neuen Tag auf, als eine viel glücklichere Calamity in die Stadt reitet, aber die Stadtbewohner weisen sie zurück. Katie hat beschlossen, nach Chicago zurückzukehren, weil sie sich schuldig fühlt, ihre beste Freundin verraten zu haben. Leutnant Gilmartin ist wütend auf Calamity, weil sie Katie vertrieben hat, und gibt ihr Katies Brief. Calamity jagt der Postkutsche hinterher und holt sie schließlich ein. Sie sagt Katie, dass sie Wild Bill liebt, und die beiden Frauen sind wieder Freundinnen.
Eine Doppelhochzeit folgt und die beiden glücklichen Paare verlassen die Stadt mit der Postkutsche.