Der Film schildert eine fiktive Expedition spanischer Konquistadoren im 16. Jahrhundert, die das legendäre Goldland Eldorado im Urwald des Amazonas ausfindig machen wollen. Nach der abenteuerlichen Überquerung der Anden erreichen die Eroberer, die von peruanischen Hochlandindianern als Träger begleitet werden, unter der Führung von Gonzalo Pizarro den Dschungel und die Sümpfe des Tieflandes. Nachdem die Expedition zu Lande kaum vorangekommen ist, wird auf Befehl Pizarros eine 40 Mann starke Gruppe zusammengestellt, die auf Flößen nach Proviant suchen und eine Route ausfindig machen soll. Der Voraustrupp wird von Don Pedro de Ursúa geführt, zu seinem Stellvertreter wird Lope de Aguirre ernannt. Zu der Gruppe gehören auch der Franziskanerpater Gaspar de Carvajal, der die Expedition als Missionar und Chronist begleitet und ein Tagebuch führt (das im Film die Rolle des Erzählers übernimmt), sowie zwei weibliche Personen, nämlich Ursúas Geliebte Inés de Atienza und Aguirres Tochter Flores.

Bruno Stroszek ist ein Straßensänger in Berlin. Gerade aus dem Gefängnis entlassen, trifft er die Prostituierte Eva wieder und bietet ihr einen Platz in seiner Wohnung an. Evas Zuhälter findet sie schnell, Eva und Bruno werden verprügelt. Die beiden beschließen gemeinsam mit ihrem Nachbarn, dem alten Herrn Scheitz, zu dessen Neffen nach Wisconsin, USA auszuwandern. Eva verdient das Geld für die Reise, indem sie anschaffen geht. In Wisconsin, in einem Dorf namens Railroad Flats, kaufen die Drei ein mobiles Haus.

Der exzentrische Abenteurer und Opernliebhaber Brian Sweeney Fitzgerald – von den spanischsprechenden Peruanern Fitzcarraldo genannt – träumt wie besessen davon, in Iquitos im peruanischen Dschungel ein Opernhaus nach dem Vorbild des Teatro Amazonas in Manaus zu errichten und den Sänger Enrico Caruso zu engagieren. Um den Bau finanzieren zu können, kauft er mit dem Geld seiner Geliebten Molly – einer erfolgreichen Bordellbesitzerin – ein Erschließungsrecht für Kautschuk-Gewinnung in einem auf dem Flussweg unerreichbaren Urwaldabschnitt sowie einen alten Flussdampfer, mit dem er den Kautschuk transportieren will.

Grundlage des Films ist das Buch Der Vizekönig von Ouidah des Schriftstellers Bruce Chatwin, der sich wiederum von einem Reisebericht aus dem 19. Jahrhundert inspirieren ließ. Ein Desperado namens Da Silva wird in Brasilien zu einem gefürchteten Banditen, den man allgemein Cobra Verde nennt. Sein bestimmendes, respekteinflößendes Verhalten fällt einem Zuckerbaron auf, der ihn zum Aufseher über seine Plantagensklaven ernennt. Nachdem Da Silva dessen drei minderjährige Töchter geschwängert hat, wird er auf eine Reise nach Afrika geschickt, wo er neue Sklaven eintauschen soll. Diese Reise, von der der Ruhestörer nicht zurückkehren soll, wird allerdings zu einem Erfolg, da es Da Silva gelingt, durch selbstbewusstes Auftreten die Lokalautoritäten zu beeindrucken und Sklaven für seine Auftraggeber nach Brasilien einzuschiffen.

Die Geschichte handelt von dem drogensüchtigen und korrupten Polizisten Terence McDonagh, verkörpert von Nicolas Cage. Dieser wird aufgrund der Rettung eines Häftlings vor dem Ertrinken während des Hurrikans Katrina im August 2005 zum Lieutenant befördert, verletzt sich bei dieser Aktion allerdings schwer und muss fortan das Schmerzmittel Vicodin einnehmen. Terence ist bei seiner täglichen Arbeit nicht zimperlich. Drogenhändlern und -süchtigen nimmt er Drogen für den Eigenkonsum ab.