Het leven van buschauffeur Paterson, woonachtig in Paterson, heeft een eenvoudige routine. Hij rijdt door de stad in zijn bus, maakt wandelingen met zijn bulldog Marvin, en neemt een biertje in zijn stamkroeg waar hij naar andermans problemen luistert. En tussendoor schrijft hij ook nog gedichten.

Zijn vrouw Laura is precies het tegenovergestelde. Ze wil countryzangeres worden en is altijd bezig met allerlei projecten. Jarmusch observeert het stel gedurende een week vol huiselijk geluk, gefilmd als een kalme ritmische stroom van gebeurtenissen. Paterson weet iets bijzonders van het alledaagse te maken door een diepere betekenis te vinden in voorbijgaande momenten. Met poëzie van William Carlos Williams, zelf een inwoner van Paterson.