La pel lícula és un homenatge al gènere cinematogràfic. En una llarga narració descriu la història d'un respectat director de cinema (Salvatore, interpretat per Jacques Perrin) que torna al seu antic poble sicilià per anar al funeral del seu vell amic Alfredo (interpretat per Philipe Noiret), l'antic projeccionista del cinema Nou Cinema Paradiso i també artífex de la seva passió pel cinema en la seva infància i joventut. La pel lícula és un retrat sentimental de la Itàlia de la postguerra i una declaració d'amor al cinema.

Aquesta obra cinematogràfica és la suma de tres característiques crucials en l'elaboració d'una pel lícula: està dotada d'una història minuciosa, que comporta una anàlisi profund, i aquests dos factors estan expressats amb àmplia versatilitat tècnica en la realització.

El director italià mostra en aquesta pel lícula la història de Totó (el nom real és Salvatore), un personatge que té un amic bastant proper i més (Alfredo), de qui aprèn-gràcies al seu extrem afany-les tècniques de projecció de pel lícules.

"Totó", com prefereix ser anomenat el protagonista, té problemes econòmics en la seva infantesa perquè el seu pare s'ha anat a la guerra, per la qual cosa ha de tocar les campanes a l'església del poble. Com el sacerdot per a qui treballa és l'amo de "Cinema Paradiso", el teatre on els ciutadans assisteixen per veure les notícies i pel lícules, Totó s'acosta a Alfredo, que cedeix davant la seva insistència en l'aprenentatge de les tècniques de projecció.

Amb el pas dels anys, Totó perfecciona els seus coneixements, aplicant-los quan ha de reemplaçar Alfredo després que aquest pateix un accident ocorregut per una manipulació inadequada de les cintes en una projecció, i que dóna lloc a la reconstrucció del teatre. Mentre això passa, Totó creix i viu la seva primera experiència d'amor. Després de molts anys, contrariant el consell d'Alfredo, però forçat a assistir al seu funeral, Totó torna al poble, on recorda la seva infància i joventut, acompanyat de la nostàlgia que desperten certes coses que la seva mare i Alfredo guardar per a ell.

La cinta té una història commovedora, que es recolza fortament en un formidable maneig de la fotografia i so. A més, és un homenatge al cinema antic (ja que hi ha desenes de referències en imatges i diàlegs, des Jean Renoir fins Charles Chaplin), a l'afecte pel cinema, a la seva història i tècniques ... però abans que res, és una reflexió sobre la força de voluntat.