Calamity Jane (Doris Day) arriva a Deadwood, nel territorio del Dakota, come messaggera della diligenza. Quando si vanta di quanto sia stato pericoloso il viaggio attraverso il territorio indiano, gli uomini ridono del suo racconto esagerato. I sopravvissuti a un attacco indiano riferiscono che l’uomo su cui Calamity ha messo gli occhi, il tenente della cavalleria americana Danny Gilmartin (Philip Carey), è stato ucciso. Quando Calamity incalza i sopravvissuti su come Gilmartin sia stato ucciso, essi ammettono di non sapere realmente se sia morto. Calamity entra in un accampamento di guerrieri Sioux con i suoi sei fucili spianati e salva il tenente Gilmartin.
Nel frattempo, il saloon locale, il Golden Garter, manda a chiamare belle donne di spettacolo per farle apparire sul palco in una città prevalentemente maschile. Il proprietario del saloon è sorpreso quando la donna che ha ingaggiato si rivela essere un uomo di nome Francis Fryer (Dick Wesson). Temendo una rivolta, il proprietario persuade il riluttante Fryer ad esibirsi travestito. Inizialmente convincente, la sua parrucca cade, rivelando che è un uomo. Il pubblico infuriato inizia ad uscire come una furia. Calamity calma la situazione promettendo di portare l’unica donna per la quale tutti gli uomini hanno un debole: la cantante Adelaid Adams (Gale Robbins), che è a Chicago. Francis Fryer dice a Calamity che Adams non accetterebbe mai di venire a Deadwood, ma Calamity è determinata. Wild Bill Hickok (Howard Keel) si fa beffe dell’idea di Calamity.
Calamity si reca a Chicago dove Adams sta dando la sua esibizione d’addio prima di iniziare un tour europeo. Adelaide dà i suoi vecchi costumi alla sua cameriera, Katie Brown (Allyn McLerie), che sogna di diventare una cantante. Quando Calamity entra, scambia Katie per Adelaid. Katie, fingendo di essere Adelaid Adams, accetta di andare con Calamity, vedendo la cosa come un’occasione per esibirsi sul palco.
Durante la prima esibizione di Katie al Golden Garter, Calamity si accorge che suona diversamente. Katie scoppia in lacrime e ammette di non essere Adelaid Adams, sbalordendo la folla che è sul punto di rivoltarsi. Calamity spara un colpo in aria e difende Katie. Il pubblico permette a Katie di continuare, e la sua performance li conquista.
Calamity e Katie diventano amiche; Katie si trasferisce nella baracca sgangherata di Calamity che sistemano insieme. Per attirare il tenente Gilmartin, Calamity, con l’aiuto di Katie, si veste e si comporta più da signora. Il tenente Gilmartin e Wild Bill Hickok, entrambi innamorati di Katie, fanno visita alla capanna di Calamity. Mentre sono soli con il tenente Gilmartin, Katie sa che lui preferisce lei, ma gli dice che Calamity lo ama e non tradirà il suo amico. Il tenente Gilmartin dice a Katie che non è interessato a Calamity. Katie dice ad entrambi gli uomini che Calamity è cambiata, cosa che vedranno quando tornerà alla capanna. Nell’attesa, i due uomini tirano a sorte per vedere chi porterà Katie al prossimo ballo. Il tenente Gilmartin vince, e Wild Bill accetta di portare Calamity, anche se lei crede che il tenente Gilmartin la preferisca. Prima che gli uomini possano vedere la trasformazione di Calamity, lei arriva alla capanna coperta di fango, essendo scivolata mentre attraversava il torrente.
Al ballo, tutti sono stupiti dalla trasformazione di Calamity. Diventa sempre più gelosa guardando Katie e Danny che ballano insieme. Fuori in giardino, Katie non può più resistere al tenente Gilmartin e si baciano. Calamity, vedendoli, reagisce con rabbia e affronta Katie, sparandole un bicchiere di punch dalla mano. Tornata alla sua capanna, Calamity getta via gli effetti personali di Katie, giurando di spararle se mai la rivedesse, poi scoppia in lacrime.
Calamity affronta poi Katie durante la sua esibizione, e la avverte di lasciare la città. Katie non si spaventa e prende in prestito una pistola, dicendo a Calamity di alzare un bicchiere. Prendendola in giro, Calamity lo solleva coraggiosamente. Un colpo di pistola risuona e il bicchiere cade dalla mano di Calamity. In realtà è stato Wild Bill a sparare di nascosto, ma fa credere a tutti che sia stata Katie. Umiliata, Calamity esce come una furia, ma Wild Bill la afferra, la butta nel suo carro e se ne va.
Calamity Jane (Doris Day) e Wild Bill Hickok (Howard Keel) al Golden Garter
Wild Bill cerca di calmare Calamity, e rivela che ha sparato il bicchiere dalla sua mano per darle una lezione. Dice che spaventare Katie per farle lasciare la città non avrebbe impedito al tenente Gilmartin di amarla. Calamity ha il cuore spezzato e rivela che era pazza di Gilmartin, mentre Wild Bill ammette di aver amato Katie. Calamity dice che non ci sarà mai un altro uomo per lei, ma lei e Wild Bill si abbracciano e si baciano appassionatamente. Calamity si rende conto di aver sempre amato Wild Bill.
Il sole sorge su un nuovo giorno quando una Calamity molto più felice arriva in città, ma i cittadini la respingono. Katie ha deciso di tornare a Chicago, sentendosi in colpa per aver tradito la sua migliore amica. Il tenente Gilmartin è furioso con Calamity per aver allontanato Katie e le dà il biglietto di Katie. Calamity insegue la diligenza e alla fine la raggiunge. Dice a Katie che ama Wild Bill, e le due donne sono di nuovo amiche.
Segue un doppio matrimonio e le due coppie felici lasciano la città sulla diligenza.