Tutto comincia con la voce di Waters stesso, insicuro, che chiede al pubblico di sostenerlo in questa sua prima prova lontano dai Pink Floyd (Get Back to Radio). Da qui prende il via la trasmissione che dà il titolo al disco: Radio Kaos, condotta da Los Angeles dal DJ Jim, è la cornice dentro cui si racconta la storia dei gemelli gallesi Benny, minatore, e Billy, suo fratello disabile e immobilizzato su una sedia a rotelle, capace di un potere fuori dal comune: ricevere le onde radio direttamente nella mente (Radio Waves).
Con la chiusura della miniera il villaggio dei due fratelli sta morendo. Una sera, ubriaco, dopo aver portato Billy al pub, Benny è in preda alla rabbia: vede in vetrina una fila di televisori che mostrano tutti il sorriso di Margaret Thatcher, sfonda la vetrina di un negozio di Hi-Fi e ruba un telefono cellulare (Who Needs Information?). Fuggendo si arrampica su un cavalcavia e fa oscillare un blocco di cemento sul parapetto; non si saprà mai se lo lasci davvero cadere. Quella notte, però, un camionista viene ucciso da un blocco gettato da un cavalcavia identico. Quando la polizia arriva a cercare il telefono rubato, Benny lo nasconde sotto il cuscino della sedia a rotelle di Billy, ma finisce comunque in prigione, senza che nemmeno lui sappia con certezza se sia stato davvero il colpevole (Me or Him).
Sola con il marito in carcere e un figlio appena nato tra le braccia, Molly guarda un satellite che le passa sopra la testa nella notte e gli chiede, come farebbe con una persona, se sia felice o triste, buona o cattiva: domande a cui nessuna tecnologia può rispondere (Molly’s Song). Billy, intanto, continuando ad ascoltare il mondo attraverso le sue onde, comincia a distinguere chi lo governa davvero: i mercati, i governi, i potenti che esistono, più interessati all’ordine e all’intrattenimento che alla verità (The Powers That Be).
Fuori dal palazzo di giustizia, mentre Benny viene portato via sotto gli occhi del figlio più piccolo, Molly capisce che non potrà più occuparsi anche di Billy: decide di spedirlo in America, dal prozio David (Going to Live in L.A.). David si era trasferito a Los Angeles per lavorare al Manhattan Project, il progetto della bomba atomica, e non è mai più tornato in Galles, consumato dal rimorso. A Billy manca casa, manca Benny, mancano le Valli gallesi: la vita sul Sunset Strip, tra piscine e palme, non riesce a colmare quella distanza (Sunset Strip). È in quell’esilio dorato e estraneo che capisce quanti, per ragioni economiche e di mercato, sono costretti a lasciare la propria casa (Home).
È lì che Billy comincia a sperimentare con il telefono rubato a Benny, imparando pian piano a manipolare linee telefoniche, computer, semafori, fino a diventare amico di Jim e a mettere la sua Radio Kaos al centro di tutto. Il mondo elettronico, dai semafori di Los Angeles ai più sofisticati computer militari, gli diventa accessibile. Decide allora di scuotere il pianeta dalla sua attitudine guerrafondaia dettata dai mercati: penetra nei sistemi d’arma di ogni nazione e simula un attacco nucleare globale, bloccando però ogni possibile reazione. Quattro minuti di conto alla rovescia, poi il silenzio, il buio, le luci che si spengono in tutto il mondo (Four Minutes). Non è la fine: Billy ha solo prosciugato l’energia del pianeta per creare la sua illusione. Il mondo si riabbraccia, i padri più duri ritrovano dolcezza verso i figli, e nel pub del villaggio gallese di Billy qualcuno comincia a cantare. La marea sta cambiando, e Billy, dopo l’esilio, è finalmente a casa (The Tide Is Turning).