Mentre els constructors del ferrocarril avancen imparables pel desert d'Arizona en el camí cap al mar, Jill arriba al petit poble de Flagstone amb la intenció de començar una nova vida.

Any 1975. Jimmy, Dave i Sean són tres nens que passen la seva infantesa jugant als carrers d'un barri conflictiu de Boston. Un dia, uns homes en un cotxe s'emporten Dave, que patirà abusos sexuals durant uns quants dies. Aquest fet marcarà el futur dels nois. Vint-i-cinc anys més tard, els tres amics es retroben a causa d'una tragèdia: la filla adolescent de Jimmy ha estat assassinada. Sean és policia i investiga el cas. Dave, perseguit encara pel trauma infantil sofert, resultarà ser el principal sospitós del crim.

La pel·lícula consta de nou trames paral·leles que tenen lloc a la Vall de San Fernando, a Los Angeles: un nen prodigi, el presentador d'un concurs de televisió, un exnen prodigi, un moribund, el seu fill perdut, la dona i el infermer del moribund. Són històries aparentment independents, però que guarden entre si una relació estranya. Magnolia és el retrat de la vida americana vist a través d'una sèrie de vinyetes còmiques i commovedores.

En Harold és un jove adinerat que viu amb la seva dominant mare una existència ociosa i insulsa. Obsessionat amb la mort, els seus passatemps favorits són experimentar les múltiples maneres de suïcidar-se i l'assistència a funerals de persones desconegudes. En una d'aquestes cerimònies troba la Maude, una anciana excèntrica que li descobrirà una nova manera de veure el món i l'ajudarà a viure la vida al màxim. Mentrestant, la mare d'en Harold decideix redreçar la conducta del seu fill i li organitzarà una sèrie de trobades amb noies de la seva edat.

Berlín, octubre del 1989. Uns dies abans de la caiguda del Mur, la mare d'Alex, una dona orgullosa de les seves idees comunistes, entra en coma. Quan desperta vuit mesos després, el seu fill farà el possible i l'impossible perquè no sàpiga que està vivint en una Alemanya reunificada i capitalista. El seu objectiu és convertir l'apartament familiar en una illa ancorada en el passat, una mena de museu del socialisme on la seva mare visqui còmodament creient que res no ha canviat.

Històries independents a través de les quals Jim Jarmusch presenta el panorama nocturn de cinc grans ciutats (Los Angeles, Nova York, París, Roma i Hèlsinki), amb un taxi, i el que en ell hi passa des del vespre fins a la matinada d'un mateix dia.

Will Dormer, un veterà detectiu de Los Angeles, viatja a un petit poble d'Alaska amb el seu company Hap per investigar l'assassinat d'una noia de 17 anys. A Los Angeles queda pendent un obscur assumpte que els incumbeix a tots dos. Un cop a Alaska, entren en contacte amb el principal sospitós, Walter Finch, un novel·lista ermità.

Tobi i Achim són amics des de fa anys. Un és timoner, l'altre remer en un equip de rem. Han celebrat nombroses victòries en el passat i esperen amb impaciència disputar la gran regata de la regió. Però ja no és un campament d'estiu i han deixat de ser nens. Quan es torna seriós el flirteig d'Achim amb Sandra, Tobi s'adona que els seus sentiments per a Achim són molt més profunds del que vol admetre. Se sent confús, incòmode, i cada cop més exclòs. En lloc de l'equip femení berlinès tan esperat, hi arriba un equip de joves homosexuals que fan gala de la seva condició. De cop i volta, Tobi i els seus companys es veuen obligats a replantejar-se els seus prejudicis, les seves pors, i qui sap si els seus desitjos més secrets. A mesura que puja la tensió, la confrontació entre els nois sembla tan inevitable com la violenta tempesta que amenaça de deslligar-se sobre el llac.

Una banda de marginats i inadaptats viu en un miserable antre de Los Angeles, l’“Hotel del Milió de Dòlars”. Tom, el protagonista, s’enamora bojament d’Eloise. La mort d’Izzi farà que el seu pare, un important personatge de la televisió, posi en marxa una investigació per fer callar els rumors de suïcidi que podrien fer malbé la seva reputació.

Sean Jones passeja amb la seva moto per Hawaii, quan és testimoni del brutal assassinat d'un destacat fiscal de Los Angeles a les mans d'un conegut gàngster, l'Eddie Kim. En Kim espera que això posi fi a la recerca sobre els seus negocis de drogues, armes i prostitució infantil, però aquest testimoni espatlla el seu pla. Sean és l'única persona que li ha vist cometre el crim, i així es converteix en l'únic testimoni capaç d'assegurar que aquest famós criminal passarà la resta dels seus dies a la presó. El primer que ha de fer el FBI és convèncer a en Sean perquè declari davant el Gran Jurat i treure'l de l'illa abans que en Kim el mati.

Patience Phillips és una dona tímida que treballa en una empresa de cosmètics. Un dia descobreix que un dels productes que fabriquen és nociu per la salut, però comet una errada i per accident es veu a punt de morir. En realitat es transforma, amb els sentits més propers al món dels felins que al dels humans.