Alonzo is de armloze messenwerper bij het circus en wordt verliefd op de mooie Nanon. Nanon is bang voor mensen met armen, dus houdt ze ook van Alonzo. Stiekem heeft Alonzo eigenlijk wel armen (die hij altijd in zijn jas heeft verstopt), dus besluit hij ze te laten amputeren, zodat hij werkelijk met Nanon kan leven.
In Parijs ontmoet messenwerper Gabor op een brug over de Seine de wanhopige Adèle. Ze heeft nooit enig geluk gekend en wanneer ze hoort dat hij een medewerkster voor z'n show zoekt, besluit ze als menselijk doelwit voor hem te gaan werken.
Een Italiaans meisje op de vlucht voor de politie voegt zich bij een reizend circus en wordt verliefd op een jonge schilder die door haar inspiratie krijgt.
Een Chinese circusartiest Dr. Lao neemt tijdens zijn voorstellingen maar liefst zeven gedaantes aan. Hij wordt vanwege zijn tovenarij en zijn sociale bewogenheid erg geliefd in het provinciestadje Abalone.
De film vertelt het verhaal van Dr. Parnassus (Christopher Plummer), die met zijn theatergezelschap stad en land afreist om het publiek nog nooit vertoond vertier voor te schotelen. Zijn gave maakt het zijn publiek mogelijk om via een magische spiegel aan de realiteit van alledag te ontsnappen. Maar er rust ook een vloek op hem. Al eeuwen lang sluit hij namelijk weddenschappen af met de duivel, Mr. Nick (Tom Waits), waaraan hij o.m. zijn exclusieve onsterfelijkheid te danken heeft. Diezelfde Mr. Nick keert nu terug om een prijs voor hemzelf op te eisen, namelijk de innemende en kostbare dochter van Dr. Parnassus, Valentina (Lily Cole), op de dag dat ze zestien jaar wordt. Dr. Parnassus heeft nog een laatste weddenschap met Mr. Nick nodig om zich uit deze benarde situatie te redden.
De jonge Casey heeft altijd al een bizarre angst in zich gehad voor clowns. Hij durft ze niet eens aan te kijken. Om zijn angst te overwinnen en om zijn broers te bewijzen dat hij moedig is gaat hij met ze mee naar het circus. Wat de drie broers niet weten is dat er drie gestoorde maniacs zijn ontsnapt uit het gekkenhuis en een paar clowns hebben vermoord, en vervolgens hun identiteit hebben aangenomen.
Marie Fitzgerald O'Malley groeit op in Ierland als dochter van een terrorist. Al sinds haar prille jeugd hebben bommen, ontstekingsmechanismen van granaten en andere explosieven geen geheimen voor haar. Na de dood van haar vader blijft ze verweest achter in een Latijns-Amerikaanse kolonie. Ze sluit zich aan bij een reizend cabaretgezelschap en neemt de plaats in van één van de variétémeisjes. Haar partner op het toneel heet ook Marie. Onder Marie's vleugels leert Marie II de knepen van het vak en krijgt ze de smaak van de liefde te pakken. Beide vrouwen worden verliefd op Flores, leider van de revolutie. Wanneer de gevechten beginnen, grijpen ze naar de wapens om naast hem de verdrukker te lijf te gaan.