Nos anos 30, um homem ajuda a acobertar o bando de Lampião (José Wilker), que é perseguido por inimigos no nordeste do país. Ele e sua família, entretanto, são mortos e o cangaceiro consegue fugir. O que resta desta história é a jovem Maria (Vanessa Giácomo), que, muito machucada, é levada por Coriolano (Edward Boggis) para a casa de seu tio, o amansador de cavalos Filipe (Marco Ricca). No local, é tratada e se recupera.

A presença da jovem desperta sentimentos em Filipe. Ao mesmo tempo, ela guarda uma imensa gratidão por Coriolano ter salvado sua vida. O tempo passa, o amor aumenta e ela se casa com Filipe. A convivência entre os três, entretanto, começa a fazer com o que a paixão silenciosa do sobrinho tome cada vez mais tamanho, ainda mais quando o marido acaba deixando a moça aos cuidados dele.

O filme é baseado no romance Os Desvalidos, do sergipano Francisco J.C. Dantas. O título Canta Maria é também o nome da canção de Daniela Mercury e Gabriel Povoas composta especialmente para o longa.