Der Film hat keine Handlung im klassischen Sinn und ist nicht chronologisch aufgebaut. Er zeigt in sechs verschiedenen Handlungssträngen Figuren, anhand derer Facetten aus dem Leben von Bob Dylan dargestellt werden. Die Episoden wandeln zwischen realen, verbürgten Szenen und philosophischen, abstrakten Metabetrachtungen. Unter anderem wird gezeigt, wie Dylan im Jahr 1965 anfängt, die elektrische Gitarre Fender Stratocaster zu benutzen (anhand der filmischen Figur Jude Quinn). Außerdem wird in Anlehnung an den Western Pat Garrett jagt Billy the Kid, zu dem Dylan den Soundtrack schrieb, Richard Gere als Billy the Kid gezeigt (als Parallele zu dem älteren Bob Dylan), der anfangs nur ein ruhiges Leben führen will und dann in einer Art Comeback seinen alten Widersacher Pat Garret ein letztes mal überlistet.
All Along the Watchtower — Eddie Vedder & The Million Dollar Bashers
Tombstone Blues — Richie Havens
Goin' to Acapulco — Jim James & Calexico
Dark Eyes — Iron & Wine & Calexico
Fourth Time Around — Yo La Tengo
Stuck Inside of Mobile with the Memphis Blues Again — Cat Power
Ballad of a Thin Man — Stephen Malkmus & The Million Dollar Bashers
The Lonesome Death of Hattie Carroll — Mason Jennings
Highway 61 Revisited — Karen O & The Million Dollar Bashers
As I Went out One Morning — Mira Billotte
Can't Leave Her Behind — Stephen Malkmus & Lee Ranaldo
Cold Irons Bound — Tom Verlaine & The Million Dollar Bashers
You Ain't Goin' Nowhere — Glen Hansard & Marketa Irglová
The Times They Are A-Changin' — Mason Jennings
Knockin' On Heaven's Door — Antony and the Johnsons
I'm Not There — Bob Dylan
I'm Not There — Sonic Youth
One More Cup of Coffee — Roger McGuinn & Calexico
Mama You've Been On My Mind / A Fraction of Last Thoughts on Woody Guthrie — Jack Johnson
Señor (Tales of Yankee Power) — Willie Nelson & Calexico
Simple Twist of Fate — Jeff Tweedy
Can You Please Crawl Out Your Window? — The Hold Steady
Just Like a Woman — Charlotte Gainsbourg & Calexico
Maggie's Farm — Stephen Malkmus & The Million Dollar Bashers
Just Like Tom Thumb's Blues — Ramblin' Jack Elliott
I Wanna Be Your Lover — Yo La Tengo
The Wicked Messenger — The Black Keys
When the Ship Comes In — Marcus Carl Franklin
I Dreamed I Saw St. Augustine — John Doe
Ring Them Bells — Sufjan Stevens
Man in the Long Black Coat — Mark Lanegan