Az akciónak a XX. Század elején (az első világháború kitörését közvetlenül megelőző években) kerül sor Svájcban, Davos közelében található tuberkulózis szanatóriumban. A regény neve asszociációkat idéz elő Gerzelberg-hegységgel (Bűnös vagy Varázshegy), ahol a legenda szerint Tannhäuser minnesinger hét évet fogságban töltött a Vénusz istennővel.
A regény hőse, Hans Kastorp nevű fiatal német, Hamburgból érkezik a Berggof szanatóriumba, hogy ott unokatestvére, Joachim Zimsen kezelésére látogasson el. Hans Kastorp legfeljebb három hétig szándékozik a szanatóriumban tölteni, de a tervezett időszak végére rosszul érzi magát, amelyet hőmérséklet-emelkedés kísér. Orvosi vizsgálat eredményeként a tuberkulózis tüneteit mutatják, és Behrens főorvos ragaszkodása mellett Hans Kastorp hosszabb ideig marad a szanatóriumban. Az érkezés pillanatától kezdve Hans Kastorp felfedezi, hogy a hegyekben az idő egyáltalán nem áramlik, mint a síkságon, és ezért szinte lehetetlen meghatározni, hogy hány nap, hét, hónap, év telt el ezek vagy más leírt események között, és mennyi ideig terjed az egész regény. A regény végén azonban azt mondják, hogy Hans Kastorp összesen hét évet töltött a szanatóriumban, ám ezt a figura is tekinthető bizonyos művészeti konvenciónak.
Valójában a regényben szereplő cselekmény és események egyáltalán nem fontosak annak értelmezéséhez. Csak ürügy a karakterek különböző élethelyzeteinek ellentmondására, és lehetőséget adnak a szerzőnek, hogy a szájaikat felvegyék számos, az őt érintő kérdésben: élet, halál és szerelem, betegség és egészség, haladás és konzervativizmus, az emberi civilizáció sorsa a 20. század szélén. Több tucat karakter halad át a regényben - elsősorban a betegek, az orvosok és az ápolószemélyzet: valaki felépül és elhagyja a Berghofot, valaki meghal, de állandóan újak jönnek helyükre.
Azok között, akikkel Hans Kastorp már a szanatóriumban tartózkodásának első napjaiban találkozik, különleges helyet Lodovico Settembrini tart, aki a Carbonari leszármazottja, szabadkőműves, humanista, a haladás határozott támogatója. Ugyanakkor igazi olaszként szenvedélyesen utálja Ausztriát és Magyarországot. Szokatlan, esetenként paradox fogalmak, amelyek világos, gyakran maró formában fejeződnek ki, óriási hatással vannak egy fiatalember gondolataira, aki elkezdi tisztelni Mr. Sethembrini mint mentor.
Fontos szerepet játszott Hans Kastorp élettörténetében a szanatóriumi orosz beteg iránti szenvedélye, Madame Claudia Shosha - az a szerelem, amellyel a református családban folytatott szigorú nevelése miatt kezdetben mindenképp ellenáll. Sok hónap telik el, mielőtt Hans Kastorp beszélt szeretteivel - ez történik a nagyböjt előestéjén lévő karnevál és Claudius távozásakor a szanatóriumból.
A szanatóriumban töltött idő alatt Hans Kastorpot számos filozófiai és természettudományos ötlet komolyan elvonta. Pszichoanalízis előadásokon vesz részt, komolyan tanulmányozza az orvosi irodalmat, érdekli az élet és a halál kérdéseit, a modern zenét tanulmányozza, céljaira használja a legújabb technológiai eredményeket - a felvételt, stb. Lényegében többé nem gondol a síkságú életére, elfelejti, hogy ott vár munkát, gyakorlatilag megszakítja a kapcsolatait néhány rokonával, és a szanatóriumban való életet kezdi a létezés egyetlen lehetséges formájának.
Unokatestvére, Joachim esetében a helyzet pontosan ellenkező. Régóta és keményen felkészült a katonai karrierre, ezért minden további, a hegyekben töltött hónapot szerencsétlen akadálynak tekinti életének álmának megvalósításában. Egy ponton nem bírja el, és figyelmen kívül hagyva az orvosok figyelmeztetéseit, elhagyja a szanatóriumot, belép a katonai szolgálatba, és tiszti rangot kap. Nagyon kevés idő telik el, és betegsége súlyosbodik, ezért kénytelen visszatérni a hegyekbe, de ezúttal a kezelés nem segít, és hamarosan meghal.
Röviddel ezelõtt egy új karakter kerül Hans Kastorp ismerõseinek körébe - a jezsuita Nafta, Mr. Settembrini örök és változatlan ellenfele. A Nafta idealizálja Európa középkori múltját, elítéli a haladás fogalmát és az ebben a koncepcióban szereplő teljes modern burzsoá civilizációt. Hans Castorp némi zavart találja - Settembrini és Nafta hosszú vitáinak meghallgatásakor egyetért egyet, aztán a másikkal, majd ellentmondásokat talál mind az egyikben, mind a másikban, így már nem tudja, melyik oldal igaz. Settembrini hatása Hans Kastorpra azonban olyan nagy, és a jezsuiták veleszületett bizalmatlansága olyan magas, hogy teljesen az első oldalán áll.
Eközben Madame Shosha egy ideje visszatért a szanatóriumba, de nem egyedül, hanem új ismerőse - a gazdag holland Peperkorn - kíséretében. A Berggof szanatórium szinte minden lakosa ennek a feltétlenül erős, titokzatos, bár kissé nyelvhez kötött embernek a mágneses hatása alá tartozik, és Hans Kastorp rokon rokonságot érez vele, mert ugyanazon nő iránti szeretet egyesíti őket. És ez az élet tragikusan ér véget. Miután a végzetesen beteg Peperkorn sétál a vízeséshez, mindenféle módon szórakoztatja társait, este együtt ő és Hans Kastorp a Brudershaft felé ivnak, és az életkori különbség ellenére átváltanak „Önre”, éjjel pedig Peperkorn mérgezik és meghal, Soos asszony hamarosan elhagyja a szanatóriumot - ezúttal nyilvánvalóan örökre.
A „Berghof” szanatórium lakosainak bizonyos pillanatától kezdve bizonyos szorongás érezhető. Ez egybeesik egy új beteg - a dán Ellie Brand érkezésével -, aki különösen természetfeletti képességekkel rendelkezik, különös tekintettel arra, hogy távolról tudja olvasni a gondolatokat és lelket keltsen. A betegek ragaszkodnak a spiritualizmushoz, rendezvényeket szervezzenek, amelyeken Hans Kastorp részt vesz, mentális mentális nevetsége és mentori Settembrini figyelmeztetései ellenére. Ilyen ülések után, és valószínűleg a szanatóriumban korábban mért időük megsértése miatt. A betegek olykor veszekednek, amikor a legfontosabb események során konfliktusok merülnek fel.
A Nafta-val folytatott egyik vita során Settembrini azt állítja, hogy ötleteivel megrontja a fiatalokat. A harc kölcsönös sértésekhez vezet, majd párbajhoz. Settembrini megtagadja a lövöldözést, majd Nafta egy golyót lő a fejébe.
Aztán a világháború mennydörgése csapott fel. A szanatórium lakói hazamennek. Hans Castorp szintén távozik a síkságra, ahol Settembrini úr elválasztja a harcot a vér közelében, bár úgy tűnik, hogy maga Settembrini egy teljesen más oldalról is támogatja ebben a háborúban.
A végső jelenetben Hans Kastorpot futásnak, mászásnak, esésnek ábrázolják, ugyanazzal a katona felsőkabátban lévő fiatal férfiakkal, akik a második világháború húsdarálójába estek. A szerző szándékosan nem mond semmit a hősének végleges sorsáról - a róla történt történet befejeződött, és a szerző nem önmagában érdekelt, hanem csak a történet hátteréül. Amint azt az utolsó bekezdésben megjegyeztük, Hans Kastorpnak kevés remény van a túlélésre.