Los jóvenes solteros y mejores amigos Pedro Picapiedra y Barney Rubble acaban de obtener el título de operadores de grúa en Slate & Company. Pronto serán empleados, ahora quieren citas, y un pequeño alienígena verde El Gran Gazoo, exiliado a la Tierra por su especie, se ofrece a ayudar, aunque sólo ellos pueden verlo. Mientras tanto, Wilma Slaghoople quiere una vida y actividades normales, como jugar a los bolos, aunque su controladora madre, Pearl, quiere que se case con el suave propietario de casinos Chip Rockefeller. Después de que Wilma se escape enfadada a Bronto King en Bedrock, la camarera Betty O'Shale, confundiéndola con "sin cueva", se ofrece a compartir su apartamento y le consigue un trabajo.

Encantados con las camareras, los dos hombres las invitan a una feria, saliendo Fred con Betty y Barney con Wilma. Sin embargo, las parejas no conectan realmente hasta que ambos hombres cambian de cita. Fred gana un huevo en un juego de feria que se convierte en un bebé dinosaurio, al que llama "Dino". Wilma invita a sus nuevos amigos a una fiesta de cumpleaños de su padre, el coronel Slaghoople, donde todos se quedan sorprendidos por su riqueza. Con la intención de proponerle matrimonio, Fred cambia de opinión tras conocer a Chip, que le reprocha su trabajo de bajo nivel en Slate & Company. A Pearl le desagradan los tres nuevos amigos, pero el Coronel, contento por la felicidad de Wilma, los acepta y le regala en privado a Wilma un valioso collar de perlas que una vez llevó su bisabuela. Después de que los chicos se deshagan en la cena, Wilma, sin embargo, proclama su orgullo y los sigue a la salida.

Chip felicita a Fred por haber atraído a Wilma, se disculpa por burlarse del trabajo de Fred e invita al grupo a su complejo de Rock Vegas como oferta de paz. Sin embargo, sin que el grupo lo sepa, Chip trama esperar que Fred apueste para que Wilma lo deje, mientras que Fred lo ve como una oportunidad de ganar a lo grande para poder impresionar a Wilma con dinero como el de Chip. Los gángsters Big Rocko y Little Rocko visitan a Chip y a su novia Roxie para cobrar un montón de dinero que Chip debe a su jefe. Gazoo escucha a Chip afirmando que su próximo matrimonio con Wilma le permitirá acceder a la fortuna de Slaghoople. Considerando creíble ese plan, los gánsteres acuerdan suspender los cobros hasta después de la boda. Cuando Barney intenta que Fred no juegue al póker, Chip envía a Roxie a seducir y acompañar a Barney a un buffet de todo a cien.

Chip mantiene a Fred en el juego para que se pierda su cita con los demás en la cena. Betty ve a Barney limpiar la crema del pecho de Roxie, malinterpretando el movimiento como un pase. Mick Jagged consuela a la llorona y tienen una cita. Wilma rompe con Fred por no pasar tiempo con ella. Chip le advierte de los robos y organiza que Fred lo pierda todo antes de meter las perlas de Wilma en el bolsillo de Fred y pedirle que las vacíe. La seguridad del hotel detiene a Fred por robo, pero cuando Barney protesta que Fred es incapaz de robar y que ni siquiera sería capaz de romper sus propios nudillos sin ayuda, Chip acusa a Barney de ser el cómplice de Fred y también lo hace detener. Enfadada porque los dos le han robado, Wilma vuelve con Chip.

Gazoo visita a los hombres en la cárcel, revelando que Chip está muy endeudado con la mafia y espera resolver sus dos problemas inculpando a Fred por el robo y casándose con Wilma para conseguir el dinero de los Slaghooples. Barney se cuela entre los barrotes, roba las llaves y abre la celda. Disfrazados de bailarines, entran accidentalmente en el camerino de Jagged. Barney le dice a Betty que la ama, y se reconcilian después de que se aclare el malentendido relacionado con Roxie en el buffet, y Barney noquea a Jagged.

Fred planea disfrazarse de Jagged para intentar reconciliarse con Wilma. Mientras tanto, en el público, Chip le propone matrimonio a una Wilma que no responde. Fred sube al escenario disfrazado de Jagged y le canta brevemente a Wilma, disculpándose por su comportamiento anterior antes de proponerle matrimonio. Sabiendo que todavía ama a Fred, Wilma acepta felizmente, rechazando a Chip, y se casan en la Capilla del Amor de Rock Vegas. Después de que el pastor los proclame marido y mujer, todos cantan "Meet the Flintstones". Cuando Jagged canta "Viva Rock Vegas" en una fiesta, Betty coge el ramo lanzado por Wilma y besa a Barney. Los recién casados se alejan en coche con Dino y Gazoo y reciben los saludos de despedida de sus amigos, familiares e incluso de Chip y Roxie esposados.