”Wonder Wheel” er fortællingen om fire mennesker, hvis liv bliver flettet sammen i Coney Islands legendariske forlystelsespark. Ginny er en følelsesmæssig skrøbelig skuespillerinde, som arbejder som servitrice på en lokal bar. Hendes stræbsomme mand Humpty er karruselpasser, og den flotte, unge livredder Mickey drømmer om at blive dramatiker. Humptys datter Carolina er vendt hjem til fars lejlighed, hvor hun gemmer sig for nogle hensynsløse gangstere.