2차 세계대전 직후. 패전국 이탈리아의 시칠리아에 위치한 작은 마을. 가난하지만 낙천적인 사람들은 동네 극장인 시네마 천국(Cinema Paradiso)에서 영화 보는 것을 낙으로 삼는다. 영화는 그들의 꿈이며, 인생이고, 눈물이다. 영화를 좋아하는 것은 동네 꼬마 토토도 마찬가지. 말썽꾸러기 토토는 시험날, 같이 공부하는 시네마 천국 영사기사 알프레도를 도와주고 그와 친해진다. 토토는 그에게서 영사기술을 배우고 마음껏 영화를 본다. 알프레도는 토토의 스승이자, 친구가 된다. 그러나, 알프레도는 극장에서 일어난 화재로 두 눈을 잃어버리고 청년이 된 토토는 아름다운 엘레나와 사랑에 빠지지만 둘은 이뤄지지 못한다.

훗날 유명한 영화감독이 된 토토. 살바토레라는 어엿한 이름을 가진 그가 어머니의 전갈을 받고, 정말 오래간만에 마을을 찾는다. 알프레도가 세상을떠나자 어머니가 토토에게 연락했던 것. 오래되고 쇠락한 시네마 천국은 살바토레와 마을사람들이 지켜보는 가운데 헐리고, 살바토레는 알프레도가 남긴 필름을 받는다. 그것은 마을 신부의 검열로 잘랐던 키스신들을 알프레도가 모아뒀던 것. 혼자 키스신을 보면서 살바토레는 눈물을 흘린다.

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