끝없이 펼쳐진 광활한 사하라 사막 위를 지나는 한 대의 비행기. 창백한 모습의 한 여자와 남자가 타고 있는 그 비행기가 포격을 받고 추락하면서 영화가 시작된다.비행기에 타고 있던 사내(알마시)는 중화상을 입고 낙타에 실려 결국 야전 병원으로 가게 되고, 그 곳에서 병사들 사이에서 천사로 호칭받는 간호사 한나를 만나게 된다. 지리학자이자 탐험가였던 알마시 앞에 나타난 친구의 아내 캐서린이 들려주는 이야기가 그에게는 다소 의미심장하다. 현실과 과거의 회상이 교차하며 그와 캐서린과의 관계는 더욱 깊어지고, 결국 그들은 불륜에 빠지게 된다.카라바지오는 독일군에게 스파이 혐의로 엄지손가락을 잘린 후 그 복수로 그들을 죽이고 독일군에게 중요한 지도를 넘긴 알마시마저도 죽이러 오고, 이 무렵 간호사 한나는 폭탄 전문가 킵과 만나 사랑을 하게 되지만 그는 전쟁이 끝남과 동시에 폭발물 사고로 동료를 잃은 죄책감으로 괴로워하다 결국 한나를 떠나게 된다. 캐서린의 남편은 비행기로 알마시와 캐서린과 함께 동반 자살을 하려다 자신만 죽게 되고, 캐서린은 큰 부상을 입은 채 알마시에 의해 동굴로 옮겨진다. 그녀를 동굴에 남겨 두고 알마시는 구조를 요청하러 3일간 사막을 걸어 연합군을 만나지만 영국인이라고 아무리 말해도 그들은 알마시를 독일인으로 체포하고 기차로 압송한다.까스로 탈출한 알마시에게 남은 것은 동굴에서 언제까지나 기다리고 있을 캐서린을 구해야 한다는 일념 뿐… 결국 그는 자신이 가지고 있던 중요한 지도를 독일군에게 넘기고, 그 대가로 비행기를 얻어 캐서린에게로 가지만 그녀는 이미 숨을 거둔 뒤였다. 알마시는 죽은 캐서린을 비행기에 태우고 창공으로 날아가며 자살을 결심하고, 한나에게 다량의 몰핀주사로 자신을 죽여줄 것을 부탁한다. 그녀는 눈물을 흘리며 주사기에 몰핀을 가득 채워 알마시에게 주사하고는 남은 사람들과 트럭을 타고 성당에서 멀어져 간다. 사막을 날던 알마시의 비행기가 트럭의 모습과 교차하고, 비행기는 첫 장면에서 포격을 당하던 그 곳을 향해 사막 너머로 사라져 간다.