בסן פרנסיסקו, עיר מלאת דמויות סבוכות וגורלות מתנגשים, מתפתח סיפור שבו כל אחד מחפש מזור משלו בתוך כאב, אשמה ותקווה. אב חולה קשה, שמגולם על ידי פיליפ בייקר הול, מנסה ליצור קשר עם בנו, דמות כריזמטית ומורכבת שמגלם טום קרוז, שמאבק בניכור ובכעס פנימי. במקביל, אחות מסורה (מלורה וולטרס) מלווה את האב ומנסה להקל על סבלו, בעוד ששוטר פוגש את בתו של האב, ומתחיל מסע של התמודדות עם עבר משפחתי מסובך. לצד זאת, צעירה המתמודדת עם התמכרות לסמים מוצאת את עצמה במאבק על הישרדות, כאשר גורלה משולב עם דמויות נוספות – שני ילדים מחוננים שמנסים להתמודד עם מציאות קשה, ואישה צעירה שנבלעת בתחושת אשמה כבדה בעקבות מערכת יחסים לא פשוטה עם בעלה.
הסרט מתאר עולם שבו מקריות וגורל משתלבים, כאשר מזג האוויר הלא שגרתי משמש כמשל למתח המתהווה בין הדמויות. כל אחת מהן מתמודדת עם משברים אישיים, מחפשת סליחה או מנסה לשפר מערכות יחסים שהתרסקו. יש מי שנדחקים לשוליים חברתיים, ואחרים מגלים דרך חדשה של פיוס והבנה. העיר עצמה מוצגת כמקום קר ומבודד, שבו אהבה ומגע אנושי הם מחסור כואב. "מגנוליה" הוא סיפור על גילוי עצמי, על ההשלכות של בחירות העבר ועל האפשרות לאחד מחדש בין אנשים שנראים רחוקים, אך מחוברים עמוקות דרך ההיסטוריה המשותפת שלהם. בסופו של דבר, הסרט מציג רגעים של פיוס ותקווה, כשהדמויות מתמודדות עם מציאות מורכבת ומחפשות משמעות בתוך כאוס החיים.
