Maddalena, ancienne prostituée, expulsée par la police, est placée en résidence surveillée à Vulcano, son île natale. Elle retrouve sa soeur Maria et son jeune frère, Giulio. Après 18 ans d'absence Les habitants de l'île accueille très mal Maddalena, ils font tout pour la faire partir.
Maria tombe amoureuse de Donato, un scaphandrier arrivé sur l'île. Maddalena découvre que ce dernier recrute des jeunes filles pour les maisons clauses de Naples. Elle essaie de convaincre sa soeur de ne plus revoir Donato. Maria ne veut rien entendre. Maddalena provoque alors la mort de Donato au cours d'une plongée. Peu après, une éruption volcanique se produit. Maddalena trouve la mort, ensevelie sous une maison...
Depuis 1946, Rosselini partage la vie d'Anna Magnani, son héroïne de Rome, ville ouverte. En mai 1948, Rossellini reçoit une lettre d'Ingrid Bergman, actrice hllywoodienne au fait de sa gloire mais qui s'ennuie à Hollywood et qui, éblouie par Rome, ville ouverte, demande au réalisateur s'il n'a pas un petit rôle pour elle. Rossellini, qui n'a jamais vu un seul film de la Suédoise, lui répond par l'affirmative. Il la rencontre à Londres, Paris, puis la rejoint en secret à Hollywood. Rossellini lui propose de tourner Stromboli à partir d'un scénario de son cousin, Renzo d'Avanzo, qui, après la fuite en Amérique du réalisateur, l'a proposé à Anna Magnani puisqu'il était originellment prévu pour elle. Rossellini l'a donc échangée pour Bergman, modifiant l'histoire, tandis que l'actrice, abandonnée, se console en récupérant le script original.
Ainsi en avril 1949, Roberto Rossellini débute sur l'île éolienne de Stromboli le tournage de Stromboli avec Ingrid Bergman, qui est devenue sa maîtresse. En juin 1949 à quelques kilomètres de là, sur l'île de Vulcano, Anna Magnani tourne Vulcano, dirigé par l'Américain Dieterle avec des scénarios dont les points communs sont toutefois devenus anecdotiques.