Di Roma pasca-Perang Dunia II, Antonio Ricci sangat membutuhkan pekerjaan untuk menghidupi istrinya, Maria, putranya, Bruno, dan bayi mereka yang masih kecil. Ia ditawari pekerjaan menempelkan iklan, tetapi memberitahu Maria bahwa ia tidak bisa menerimanya karena pekerjaan itu membutuhkan sepeda. Maria dengan tegas melepas sprei dari mas kawin mereka—harta yang berharga bagi keluarga miskin—dan membawanya ke pegadaian, di mana hasilnya cukup untuk menebus sepeda Antonio.

Pada hari pertama bekerja, Antonio berada di puncak tangga ketika seorang pemuda mencuri sepedanya. Antonio mengejarnya, tetapi tersesat karena dibingungkan oleh kaki tangan si pencuri. Polisi mencatat laporan Antonio, tetapi mengatakan bahwa mereka bisa berbuat sedikit.

Mendengar bahwa barang curian sering muncul di pasar Piazza Vittorio, Antonio dan putranya pergi ke sana bersama beberapa teman. Mereka menemukan rangka sepeda yang mungkin milik Antonio, tetapi para penjual menolak membiarkan mereka memeriksa nomor seri. Mereka memanggil seorang carabiniere, yang memerintahkan para penjual agar membiarkan nomor seri itu dibaca. Nomornya tidak cocok dengan sepeda yang hilang, tetapi petugas itu tidak membiarkan mereka memeriksanya sendiri.

Di pasar Porta Portese, Antonio dan Bruno melihat seseorang yang mereka yakini sebagai pencuri bersama seorang pria tua. Pencuri itu lolos, dan pria tua berpura-pura tidak tahu. Mereka mengikuti pencuri itu ke dalam sebuah gereja, tetapi ia kembali berhasil melarikan diri dari mereka.