Um pouco documentário, um pouco road movie, um pouco ficção científica, um tanto de nada disso, Fata Morgana (nome dado a um tipo de miragem) consiste basicamente de imagens aéreas do Saara e outras tomadas da região feitas com uma câmera instalada em cima de um ônibus, guiado pelo diretor.
Enquanto isso, a crítica de cinema franco-alemã (e grande amiga do diretor) Lotte Eisner lê trechos do Popol Vuh (mito da criação maia) e textos de autoria de Herzog, enquanto canções que vão de Leonard Cohen a Mozart cortam (contam?) o silêncio do deserto.
O filme divide-se em três partes: Criação, em que a narração sobre os primórdios do Universo é emoldurada pelas imponentes passagens desérticas, quase sem vestígios de civilização; Paraíso, em que narrações paradisíacas surgem enquanto humanos são mostrados em diversos momentos no deserto; e Idade Do Ouro, em que imagens surreais e algo patéticas sugerem degradação e desarmonia universais.