Brannsjefen C.D. Bales (Steve Martin) forelsker seg i den vakre astronomen Roxanne (Daryl Hannah), men brannsjefens enorme nese kommer hele tiden i veien for kjærligheten. Roxanne er på sin side betatt av den kjekke, men ikke spesielt kloke, brannmannen Chris (Rick Rossovich). Til tross for sine sårede følelser tilbyr Bales å hjelpe Chris til å skrive et kjærlighetsbrev til Roxanne. Forviklingene hoper seg opp, og etter hvert begynner Roxanne å skjønne hva som foregår.