Birdman vertelt het verhaal van acteur Riggan Thomson. Riggan stond in de jaren '80 bekend om zijn rol als superheld Birdman, maar komt nu al jaren niet meer aan de bak. Hij plant een grootse comeback door een Broadway show te schrijven, te regisseren en de hoofdrol te vertolken. Ondertussen worstelt hij met kritieken van buitenaf, zijn vervreemde dochter en zijn alter ego Birdman.

Tiener Johanna Morrigan probeert te ontsnappen aan haar leven in het kleine, drukke huis in Wolverhampton en vertrekt naar Londen. Ze besluit vervolgens op zoek te gaan naar haar seksualiteit en zichzelf opnieuw uit te vinden door een alter ego aan te nemen onder de naam 'Dolly Wilde'. De vraag is of het verstandig is om in de hoedanigheid van deze Dolly Wilde op te treden.

Nadat zijn vrouw hem voor een ander heeft verlaten, ontwikkelt de rustige en vriendelijke Charlie Baileygates een gespleten persoonlijkheid en wordt zijn afschuwelijke alter ego- een grofgebekte bullebak genaamd Hank- geboren. Als een nieuwe vrouw in zijn leven komt, wordt Charlie verliefd... en moet hij de strijd aangaan tegen zichzelf om de gunst van zijn nieuwe vlam te winnen!