Serien utspelar sig i Uppsala under åren 1907–1909 och kretsar kring den förmögna familjen Ekdahl som domineras av en rik och begåvad änka samt hennes tre söner. Äldsta sonen Oscar driver tillsammans med sin hustru Emelie den lokala och familjeägda teatern. Paret har tillsammans två barn: Fanny och Alexander. Då Oscar drabbas av en för tidig död, gifter sig Emelie med biskopen i staden och flyttar med barnen till hans spartanska och stränga hem. Ett helt nytt liv väntar Fanny och Alexander och vi vår följa dem och övriga familjen genom sorg och glädje, ljus och mörker.