Il professor Casamandrei (Totò), insegnante in un liceo bresciano, partecipa come membro della giuria ad un concorso di bellezza dove si innamora di Doriana (Isa Barzizza) anch'essa giurata. Le dichiara il suo amore. Lei non lo corrisponde, ma si dice disposta a sposarlo solo dopo che avrà vinto il Giro d'Italia.
Il professore, incapace di andare in bicicletta ma follemente innamorato, è disposto a tutto pur di vincere e conquistare la bella Doriana, fino a quando il suo desiderio di vendere addirittura "l'anima al diavolo" viene colto alla lettera dal diavolo in persona (Carlo Micheluzzi) che si adopera in tal senso. Alla corsa rosa, vince facilmente tutte le tappe, tra lo stupore di tutti e la rabbia dei numerosi campioni che vi prendono parte. Resosi però conto del patto mortale, che quindi senz'anima morirà, cerca e ottiene, nonostante gli impedimenti dello stesso Belzebù, di ritirarsi prima della tappa conclusiva. La fine non chiarisce chi sia stato ad aggiudicarsi il Giro.
Curiosità - Partecipano alla pellicola numerosi campioni di ciclismo dell'epoca: Fausto Coppi, Gino Bartali, Giancarlo Astrua, Louison Bobet, Ferdy Kubler, Fiorenzo Magni, Vito Ortelli oltre all'allora Campione del Mondo Alberic Schotte.
Tazio Nuvolari fa un piccolo cameo nel film. È il primo film dove il nome di Totò compare anche nel titolo.