Het hoofdpersonage Gustav von Aschenbach (gebaseerd op Gustav Mahler) is op reis in Venetiƫ. Daar raakt hij bezeten door de schoonheid van de Poolse jongeling Tadzio, die met zijn familie in hetzelfde hotel verblijft als Aschenbach. Aschenbach praat echter nooit met Tadzio.
In de novelle van Thomas Mann is het hoofdpersonage een romancier, maar Visconti veranderde zijn beroep in dat van een componist. Op die verandering na blijft de film betrekkelijk trouw aan het boek.
Terwijl Aschenbach rust tracht te vinden, wordt de rest van de stad geteisterd door een cholera- epidemie. De autoriteiten lichten de vakantiegangers echter niet in, omdat ze bang zijn dat ze allemaal zullen vertrekken. Wanneer Aschenbach en de andere gasten daguitstapjes maken in de binnenstad, ontdekken ze dat er iets mis is. Aschenbach wil vertrekken, maar besluit op het laatste nippertje om toch te blijven. Hij voelt zich jonger door de nabijheid van Tadzio. Hij gaat naar de kapper die hem er jonger laat uitzien door zijn haar te verven en hem te schminken. Vervolgens gaat hij naar het strand, waar hij sterft aan een hartaanval, terwijl hij kijkt naar Tadzio.