《天堂电影院》讲了一段忘年交的故事。看着看着，就被他们真挚朴素的友谊打动。
电影的开始，是一个老妇人打电话给自己的儿子，但打了一天也没有联系到儿子。儿子已经离开家乡三十年了，因为有个他生命中重要的人去世，他得回来一趟。
画面切换到罗马，这个中年男子回到家中，接电话的女士告诉他有一个自称是他母亲的人打来电话，说家乡有一个叫艾费多的人去世了。听到这个消息，他陷入了对往事的回忆中。
1950年代，意大利南部小镇。小镇上有一家电影院，它有一个好听的名字：天堂电影院。
神父担任这个电影院影片内容审查的重任。一旦影片中出现男女主人公接吻、或其他不适合公开的画面，神父就会皱眉，并立刻摇响手中的铃铛。
这时候，小镇上唯一的放映员艾费多，便立刻拿出一片纸，在转动的胶片上做好标记。等放映结束后，将这些画面一一剪掉。
多多出现了。他是一个聪明、调皮的小男孩。他经常跑到这个电影院，钻进二楼的放映室中，趴在桌子上看艾费多剪影片。
有次，多多拿着妈妈让他买牛奶的钱，买票去看电影。电影结束后，多多的妈妈，堵在电影院门口，对儿子一顿暴打。
艾费多赶忙过来帮多多，并掏出50里拉，谎称多多的钱丢在了电影院，被他们捡到了，现在物归原主。
此后，多多一放学，便会跑到放映室，看艾费多放电影，并熟悉了电影播放的全部工作流程。
有次，电影放映结束后，很多人因为没有看到电影而站在电影院门外不肯离去，有人是从很远的地方过来，为了看一场电影，耗费了很多时间和精力。
艾费多不忍心他们失望，决定让人们享受一场免费的露天电影，于是将电影投映到广场的墙壁上。正在大家看得津津有味的时候，电影放映室的胶片突然起火了，大家慌忙撤离。多多拼命冲进火海，救出了艾费多。艾费多命保住了，眼睛却瞎了。
小镇上中彩票的奇奇欧买下了影院，重新装修之后，开始营业。多多成了小镇上唯一会放电影的人。老板奇奇欧找来了多多为他放电影，支付他工资。
后来，多多长大了，爱上了一个女孩。起初，女孩不爱他。后来，被他的真诚感动了，两人度过了很多甜蜜的时光，但女孩的爸爸并不赞同他们在一起。阴差阳错，两人失去了联系。
多多决定去参军。从军队回来，艾费多找到多多，跟他说：你要离开这里，这里不是你的全部。人生与电影不同，人生……辛苦多了。
多多去了罗马，三十年间，他再没有回过小镇。功夫不负有心人，他成了一名成功的导演，有钱有地位。而他再次回家，是参加艾费多的葬礼。
当看到艾费多送他的最后一份礼物，一堆被剪掉的胶片的时候，忍不住泪目。
影片中，天堂电影院经历了两次摧毁，一次是因为火灾，一次是因为要毁掉，做停车场用。但是，电影永远都不会死，它活在每一个热爱它的人心中。
