A ação ocorre no início do século XX (nos anos imediatamente anteriores ao início da Primeira Guerra Mundial) na Suíça, em um sanatório de tuberculose localizado perto de Davos. O nome do romance evoca associações com o Monte Gerzelberg (Sinful, ou Magic Mountain), onde, segundo a lenda, o minnesinger Tannhäuser passou sete anos em cativeiro com a deusa Vênus.
O herói do romance, um jovem alemão chamado Hans Kastorp, vem de Hamburgo ao sanatório Berggof para visitar seu primo Joachim Zimsen em tratamento no local. Hans Kastorp pretende passar não mais de três semanas no sanatório, mas até o final do período programado se sente mal, acompanhado por um aumento da temperatura. Como resultado de um exame médico, ele mostra sinais de tuberculose e, por insistência do médico-chefe Behrens, Hans Kastorp permanece no sanatório por um longo período. Desde o momento da chegada, Hans Kastorp descobre que o tempo nas montanhas não flui como na planície e, portanto, é quase impossível determinar quantos dias, semanas, meses, anos se passaram entre esses ou aqueles eventos descritos e quanto tempo o romance inteiro cobre. No final do romance, no entanto, diz-se que Hans Kastorp passou um total de sete anos no sanatório, mas mesmo esse número pode ser considerado uma convenção artística.
De fato, a trama e os eventos que ocorrem no romance não são absolutamente importantes para a compreensão de seu significado. Eles são apenas uma desculpa para contrastar as diferentes posições da vida dos personagens e dar ao autor a oportunidade de falar seus lábios sobre muitas questões que lhe interessam: vida, morte e amor, doença e saúde, progresso e conservadorismo, o destino da civilização humana à beira do século XX. Várias dezenas de personagens passam no romance - principalmente pacientes, médicos e equipe de enfermagem: alguém está se recuperando e deixando o Berghof, alguém está morrendo, mas novos estão sempre em seu lugar.
Entre aqueles com quem Hans Kastorp já se encontra nos primeiros dias de sua permanência no sanatório, Lodovico Settembrini ocupa um lugar especial - um descendente de Carbonari, um maçom, um humanista, um firme defensor do progresso. Ao mesmo tempo, como um verdadeiro italiano, ele odeia apaixonadamente a Áustria-Hungria. Suas idéias incomuns, às vezes paradoxais, expressas de uma forma brilhante, muitas vezes cáustica, têm um enorme impacto nas mentes de um jovem que começa a reverenciar Sethembrini como seu mentor.
Um papel importante na história da vida de Hans Kastorp também foi desempenhado por seu amor pela paciente russa do sanatório Madame Claudia Shosha - o amor com o qual, em virtude da estrita educação que recebeu em uma família calvinista, inicialmente resistiu com todas as suas forças. Muitos meses se passam antes que Hans Kastorp fale com sua amada - isso acontece durante o carnaval das vésperas da Quaresma e a saída de Cláudio do sanatório.
Durante o tempo que passou no sanatório, Hans Kastorp foi seriamente levado por muitas idéias filosóficas e das ciências naturais. Ele participa de palestras sobre psicanálise, estuda seriamente literatura médica, interessa-se por questões da vida e da morte, estuda música moderna, usando para seus propósitos as mais recentes conquistas da tecnologia - gravação, etc. Em essência, ele não pensa mais em sua vida na planície, esquece que ele estará esperando trabalho lá, praticamente rompe laços com seus poucos parentes e começa a considerar a vida em um sanatório como a única forma possível de existência.
Com seu primo Joachim, a situação é exatamente o oposto. Ele se preparou longa e arduamente para uma carreira militar e, portanto, considera todos os meses extras passados nas montanhas como um obstáculo infeliz à realização do sonho de sua vida. Em algum momento, ele não aguenta mais e, sem prestar atenção às advertências dos médicos, deixa o sanatório, entra no serviço militar e recebe uma patente. No entanto, muito pouco tempo passa e sua doença piora, então ele é forçado a voltar para as montanhas, mas desta vez o tratamento não o ajuda e ele logo morre.
Pouco antes disso, um novo personagem entra no círculo de conhecidos de Hans Kastorp - o jesuíta Nafta, o eterno e imutável oponente de Settembrini. Nafta idealiza o passado medieval da Europa, condena o próprio conceito de progresso e toda a civilização burguesa moderna incorporada nesse conceito. Hans Castorp se vê confuso - ouvindo as longas disputas de Settembrini e Nafta, ele concorda com um, depois com o outro, depois encontra contradições em um e no outro, para que não saiba mais qual lado é verdadeiro. No entanto, a influência de Settembrini em Hans Kastorp é tão grande, e a desconfiança inata dos jesuítas é tão alta que ele fica completamente do lado do primeiro.
Enquanto isso, Madame Shosha voltou ao sanatório por algum tempo, mas não sozinha, mas acompanhada de seu novo amigo - o rico holandês Peperkorn. Quase todos os habitantes do sanatório Berggof estão sob a influência magnética dessa pessoa incondicionalmente forte, misteriosa, embora um tanto atada à língua, e Hans Kastorp sente algum relacionamento afim com ele, porque estão unidos pelo amor pela mesma mulher. E essa vida termina tragicamente. Quando o doente terminal Peperkorn dá um passeio até a cachoeira, entretém seus companheiros de todas as formas, à noite ele e Hans Kastorp bebem para o Brudershaft e mudam para "você", apesar da diferença de idade, e à noite Peperkorn toma veneno e morre, Logo Madame Shosha sai do sanatório - para desta vez, aparentemente, para sempre.
A partir de um certo momento nas almas dos habitantes do sanatório "Berghof", começa a sentir alguma ansiedade. Isso coincide com a chegada de um novo paciente - a dinamarquesa Ellie Brand, que possui algumas habilidades sobrenaturais, capazes de ler pensamentos à distância e causar espíritos. Os pacientes são viciados em espiritualismo, organizam sessões nas quais Hans Kastorp está envolvido, apesar do ridículo cáustico e dos avisos de seu mentor Settembrini. É após essas sessões e, talvez, como resultado de sua passagem do tempo medida no sanatório que é violada. Os pacientes discutem, de vez em quando surgem conflitos na ocasião mais insignificante.
Durante uma das disputas com Nafta, Settembrini afirma que ele corrompe os jovens com suas idéias. Uma escaramuça leva a insultos mútuos e depois a um duelo. Settembrini se recusa a atirar, e então Nafta dispara uma bala na cabeça.
E então o trovão de uma guerra mundial atingiu. Os moradores do sanatório começam a voltar para casa. Hans Castorp também parte para a planície, dividida por Settembrini para lutar onde está perto de sangue, embora o próprio Settembrini pareça apoiar um lado completamente diferente nesta guerra.
Na cena final, Hans Kastorp é retratado correndo, rastejando, caindo, junto com os mesmos rapazes de sobretudo de soldado que caíram no moedor de carne da Segunda Guerra Mundial. O autor deliberadamente não diz nada sobre o destino final de seu herói - a história sobre ele acabou, e o autor não estava interessado em sua vida por si só, mas apenas como pano de fundo para a história. No entanto, como observado no último parágrafo, Hans Kastorp tem pouca esperança de sobrevivência.