Akce se koná na začátku XX. Století (v letech bezprostředně předcházejících vypuknutí první světové války) ve Švýcarsku v sanatoriu na tuberkulózu nacházející se poblíž Davosu. Název románu evokuje spojení s horou Gerzelberg (Sinful nebo Magic Mountain), kde podle legendy minnesinger Tannhäuser strávil sedm let v zajetí u bohyně Venuše.
Hrdina románu, mladý Němec jménem Hans Kastorp, přichází z Hamburku do sanatoria v Berggofu, aby tam navštívil svého bratrance Joachima Zimsena, který tam byl léčen. Hans Kastorp má v úmyslu strávit v sanatoriu maximálně tři týdny, ale do konce plánovaného období se cítí dobře, doprovázený zvýšením teploty. V důsledku lékařského vyšetření vykazuje známky tuberkulózy a na naléhání hlavního lékaře Behrens zůstává Hans Kastorp v sanatoriu delší dobu. Od samého okamžiku příchodu Hans Kastorp zjistí, že čas v horách vůbec neprotéká jako na pláni, a proto je téměř nemožné určit, kolik dní, týdnů, měsíců, let uplynulo mezi těmito nebo těmito popsanými událostmi a jak dlouho celý román pokrývá. Na samém konci románu se však uvádí, že Hans Kastorp strávil v sanatoriu celkem sedm let, ale i toto číslo lze považovat za určitou uměleckou konvenci.
Skutečnost, že děj a události, které se objevují v románu, nejsou pro pochopení jeho významu absolutně důležité. Jsou jen výmluvou k tomu, aby kontrastovali s různými životními pozicemi postav a poskytli autorovi příležitost promluvit si rty o mnoha otázkách, které se ho týkají: život, smrt a láska, nemoc a zdraví, pokrok a konzervatismus, osud lidské civilizace na pokraji 20. století. V románu prochází několik desítek postav - hlavně pacienti, lékaři a ošetřovatelský personál: někdo se zotavuje a opouští Berghof, někdo umírá, ale nové stále přicházejí na jejich místo.
Mezi těmi, s nimiž se Hans Kastorp setkává již v prvních dnech svého pobytu v sanatoriu, má zvláštní místo pan Lodovico Settembrini - potomek Carbonari, svobodný zednář, humanista, spolehlivý podporovatel pokroku. Zároveň jako pravý Ital nenávidí Rakousko-Uhersko. Jeho neobvyklé, někdy paradoxní myšlenky, vyjádřené jasnou, často leptavou formou, mají obrovský dopad na mysli mladého muže, který začíná uctívat pana Sethembriniho jako svého mentora.
Důležitou roli v životní historii Hanse Kastorpa hrála jeho láska k ruskému pacientovi sanatoria Madame Claudia Shosha - láska, s níž on, kvůli jeho přísné výchově v kalvinistické rodině, zpočátku všemožně odolává. Uplyne mnoho měsíců, než Hans Kastorp promluví se svým milovaným - k tomu dochází během karnevalu v předvečer postní doby a odchodu Claudia ze sanatoria.
Během času stráveného v sanatoriu byl Hans Kastorp vážně unesen mnoha filozofickými a přírodovědnými nápady. Navštěvuje přednášky o psychoanalýze, seriózně studuje lékařskou literaturu, zajímá se o otázky života a smrti, studuje moderní hudbu, využívá pro své účely nejnovějšího výdobytku technologie - nahrávání atd. V podstatě už o svém životě na rovině nepřemýšlí, zapomíná, že tam najde práci, prakticky přeruší vazby se svými několika příbuznými a začne považovat život v sanatoriu za jedinou možnou formu existence.
S jeho bratrancem Joachimem je situace přesně opačná. Dlouho a tvrdě se připravil na vojenskou kariéru, a proto považuje každý další měsíc strávený v horách za nešťastnou překážku uskutečnění jeho životního snu. V určitém okamžiku to nedokáže vydržet a když nevěnuje pozornost varování lékařů, opouští sanatorium, vstupuje do vojenské služby a dostává důstojnické hodnosti. Uběhne však velmi málo času a jeho nemoc se zhoršuje, takže je nucen vrátit se do hor, ale tentokrát mu léčba nepomůže a brzy zemře.
Krátce před tím se do okruhu známých Hanse Kastorpa - jezuitská Nafta, věčný a neměnný oponent pana Settembriniho, dostane nová postava. Nafta idealizuje středověkou minulost Evropy, odsuzuje samotný koncept pokroku a celou moderní buržoazní civilizaci ztělesněnou v tomto konceptu. Hans Castorp se ocitl v jistém zmatku - nasloucháním dlouhým sporům Settembriniho a Nafty souhlasí s jedním, pak s druhým, pak najde rozpory v jednom i druhém, takže už neví, která strana je pravdivá. Vliv Settembriniho na Hanse Kastorpa je však tak velký a vrozená nedůvěra jezuitů je tak vysoká, že zcela stojí na straně prvního.
Mezitím se madam Shosha vrátila na nějakou dobu do sanatoria, ale ne sama, ale doprovázela ji nová přítelkyně - bohatý Holanďan Peperkorn. Téměř všichni obyvatelé sanatoria Berggof se dostávají pod magnetický vliv tohoto bezpodmínečně silného, tajemného, byť poněkud spoutaného jazyka, a Hans Kastorp cítí s ním nějaký spřízněný vztah, protože jsou spojeni láskou ke stejné ženě. A tento život končí tragicky. Jakmile se nevyléčitelně nemocný Peperkorn vydá na procházku k vodopádu, pobaví své společníky ve všech směrech, večer spolu s Hansem Kastorpem pijí do Brudershaftu a přes věkový rozdíl přejdou na „vy“ a v noci Peperkorn vezme jed a zemře, brzy Madame Shosha opouští sanatorium - tentokrát zřejmě navždy.
Od určité chvíle se v duších obyvatel sanatoria „Berghof“ začaly projevovat obavy. Toto se kryje s příchodem nového pacienta - dánské značky Ellie, která má určité nadpřirozené schopnosti, zejména schopna číst myšlenky na dálku a způsobovat náladu. Pacienti jsou závislí na spiritualismu, pořádají sezení, na nichž se podílí Hans Kastorp, a to navzdory kaustickému výsměchu a varování od jeho mentora Settembriniho. Je to po takových sezeních a možná v důsledku jejich dřívějšího měřeného času v sanatoriu, který je porušen. Pacienti se hádají, občas vznikají konflikty při nejvýznamnější příležitosti.
Během jednoho ze sporů s Naftou Settembrini tvrdí, že svými myšlenkami kazí mládí. Potyčka vede ke vzájemným urážkám a pak k souboji. Settembrini odmítá střílet a Nafta vypálí do hlavy kulku.
A pak zasáhlo hrom světové války. Obyvatelé sanatoria začnou jít domů. Hans Kastorp také odchází na pláň, kterou rozdělil pan Settembrini, aby bojoval tam, kde je blízko krve, i když se zdá, že sám pan Settembrini v této válce podporuje úplně jinou stránku.
Na závěrečné scéně je zobrazen Hans Kastorp, běh, plazící se, padající, spolu se stejnými mladými muži v pláštích vojáků, kteří upadli do mlýnku na maso druhé světové války. Autor záměrně neříká nic o konečném osudu svého hrdiny - příběh o něm je u konce a autor se nezajímal o jeho život sám o sobě, ale pouze jako pozadí příběhu. Jak je však uvedeno v posledním odstavci, Hans Kastorp má malou naději na přežití.
