In dieser Verfilmung von William Shakespeares "Der Sturm"? steht die Zaubererin Prospera im Mittelpunkt (im Original ein männlicher Zauberer, Prospero). Im Mittelalter wurden Frauen, die magische Künste und Alchemie ausübten, der Hexerei beschuldigt. Prospera wird von ihrem Bruder vertrieben und gelangt mit ihrer kleinen Tochter auf einem kaum seetüchtigen Boot auf eine Insel. Dort kommt es zu einem Machtkampf zwischen Prospera und dem entstellten Hexensohn Caliban.

Der Rechtsanwalt Adam Ewing lernt 1850 mit einem Schiff die Ureinwohner des Südpazifik und ihre Unterdrückung kennen. Der Junge Musiker Robert Forbisher arbeitet 1931 an seinem Wolkenatlas-Sextett und wird dabei von Ewings Tagebuch inspiriert. Die Journalistin Luisa Rey ermittelt 1975 über eine vertuschte Fehlkonstruktion beim Bau eines Atomkraftwerks und erfährt dabei auch von Forbisher. Der Verleger Timothy Cavendish, der Luisa Reys Geschichte veröffentlichen will, wird in der Gegenwart irrtümlich in ein Altenheim eingewiesen. In der nahen Zukunft kämpft die junge Replikantin Sonmi-451, deren Lieblingsfilm die Verfilmung von Cavendishs Lebensgeschichte ist, für die Anerkennung ihrer Menschlichkeit. Schließlich spielt eine Episode in ferner Zukunft, in der die menschliche Zivilisation weitgehend wieder auf den Stand der Steinzeit zurückgefallen ist. Nur ein Hologramm mit den Aufzeichnungen Sonmis kündet von der lange vergangenen Zeit.

Der gesundheitlich angeschlagene Poet John Keats und die Schneiderin Fanny Browne verlieben sich. Ihr Umfeld missbilligt die Affäre. Fannys Mutter will keinen armen Künstler als Schwiegersohn und Johns Gönner und väterlicher Mentor Mr. Brown hält das hübsche Mädchen nur für einen Störfaktor, das den Dichter von der wahren Kunst ablenkt. Die beiden Liebenden nehmen keine Rücksicht darauf, schreiben sich innige Briefe, treffen sich ab und an und tauschen Küsse. Doch ihr gefährdetes Glück währt nur drei Jahre. Keats stirbt an Tuberkulose.

Der junge Charles Ryder ist vom Reichtum der Familie Marchmain und ihrem Anwesen verzaubert. Die Freundschaft zu dessen Sohn führt ihn tiefer in die Familiengeheimnisse ein. Basierend auf dem gleichnamigen Roman des englischen Schriftstellers Evelyn Waugh mit Emma Thompson und Matthew Goode.

Der Film hat keine Handlung im klassischen Sinn und ist nicht chronologisch aufgebaut. Er zeigt in sechs verschiedenen Handlungssträngen Figuren, anhand derer Facetten aus dem Leben von Bob Dylan dargestellt werden. Die Episoden wandeln zwischen realen, verbürgten Szenen und philosophischen, abstrakten Metabetrachtungen. Unter anderem wird gezeigt, wie Dylan im Jahr 1965 anfängt, die elektrische Gitarre Fender Stratocaster zu benutzen (anhand der filmischen Figur Jude Quinn). Außerdem wird in Anlehnung an den Western Pat Garrett jagt Billy the Kid, zu dem Dylan den Soundtrack schrieb, Richard Gere als Billy the Kid gezeigt (als Parallele zu dem älteren Bob Dylan), der anfangs nur ein ruhiges Leben führen will und dann in einer Art Comeback seinen alten Widersacher Pat Garret ein letztes mal überlistet.

Im 18. Jahrhundert wird in Paris Jean-Baptiste Grenouille mit einer sensorischen Anomalie geboren - er besitzt einen einmaligen Geruchssinn. Als Jugendlicher tötet Grenouille unwillentlich ein Mädchen und stellt fest, dass ihr Duft nach ihrem Tod verschwindet. Dies erweckt seinen Wunsch, Düfte dauerhaft konservieren zu können. Über Umwege gerät Grenouille an den Parfümeur Guiseppe Baldini, bei dem er sodann in die Lehre geht, um die Kunst des Konservierens von Düften zu erlernen. Im Gegenzug profitiert Baldini vom Talent des jungen Grenouille, jede Zutat eines Parfüms zu erriechen, sie blind mischen und verfeinern zu können. Grenouille verfolgt große Ziele - er will den wunderbarsten Duft der Welt herstellen und reist dafür nach Grasse, der Hauptstadt der Parfümeure. Auf seinem Weg dorthin findet er die passende Blume: Laure, die Tochter des wohlhabenden Antoine Richis. Plötzlich kommt es in der Gegend von Grasse zu einer Reihe von Todesfällen unter jungen, hübschen Mädchen ...