Salvatore Di Vita es (en la película) un afamado e internacionalmente reconocido director de cine, ya en la edad madura. Originario del pequeño pueblo siciliano de Giancaldo, Salvatore hace ya treinta años que no lo pisa. Entre compromisos, rodajes y la vida que decidió vivir en la capital italiana, poco espacio hay para la que dejó atrás. A pesar de esa ausencia su madre, sin llegar a conseguir hablar en persona con alguien tan célebre como él, consigue hacerle llegar un mensaje: Alfredo ha muerto.
Eso lleva a Salvatore a recordar de forma inmediata quién era Alfredo, y también quién realmente es él mismo: Salvatore, además del exitoso cineasta, también es Totó, el inquieto y travieso niño que muchos años atrás se colaba en el cuarto del operador del único cine del pueblo, Alfredo, y del que aprendió además de a operar el cinematógrafo a enfrentarse a su manera a la vida. Desde su cama, y con el dolor de la pérdida del amigo y mentor, Salvatore recuerda y nos muestra cada paso que dio en su pueblo, y la cohesión que ejercía la sala "Cinema Paradiso", de la que también fue operador, en la pequeña población.
