Ambientato nel 1907 in una città della provincia svedese, il film narra le vicende di una agiata famiglia borghese, gli Ekdahl, i cui componenti centralisticamente si riferiscono alla figura forte, a tratti saggia, della nonna Helena, che in gioventù è stata attrice. La famiglia, ma più in generale il mondo intero, sono osservati con gli occhi innocenti e visionari dei due bambini Fanny e Alexander, figli del direttore del teatro locale Oscar. Gli zii Gustaf Adolf e Carl, con le rispettive mogli, completano la cerchia familiare. Quando la malattia porta alla morte Oscar, la madre di Alexander, Emilie, trova conforto nella religione e finirà per sposare un pastore protestante, Vergérus. La vita di Fanny e Alexander subisce un grande e brusco cambiamento, dalla dimora sontuosa e ricca di giochi dovranno adattarsi alla rigidità e all'austerità della canonica. Alexander non ha più il teatrino di marionette per dare libero sfogo alla sua fantasia, così trae spunto dalle vicende del mondo reale e dalla vita nella canonica, in cui è avvenuto un fatto tragico poco prima del loro arrivo e di cui Alexander dà la sua libera interpretazione. La fantasia e la realtà si confondono scatenando l'ira incontrollata e apparentemente ingiustificata del pastore. Fanny e Alexander sono ora prigionieri nella canonica tanto che la nonna dovrà organizzare, con l'aiuto del suo amante ebreo, il rapimento dei bambini. Nella notte in cui è nascosto nel magazzino del rigattiere ebreo, Alexander con le sue visioni si interroga sul mistero della vita. Ed infine giunge la liberazione, con la morte accidentale del vescovo in un incendio scoppiato mentre dorme. Alle vicende di Fanny e Alexander si intrecciano quelle personali degli zii Gustav Adolf e Carl.
