1966年,离开香港的周慕云藏起了一个秘密,直到在新加坡遇到了苏丽珍。谜一般的苏丽珍让他想起了另一个身影,那个也叫苏丽珍的女人在他心里一直是 一个没有人知道的过去。周慕云的眼光跟随着苏丽珍穿梭在赌场里,她拯救周慕云的沉溺,却不愿跟着他离开。 独自回到香港的周慕云,在平安夜巧遇旧识LuLu,然而LuLu却对以前的往事毫无记忆。LuLu想不起和周慕云的那段过去,周慕云却在LuLu居住的酒店里发现了一组似曾相识的数字:2046。2046号房曾经充满了周慕云和苏丽珍的回忆,如今只剩下LuLu与男友CC爱恨交织的痕迹。 周慕云于是搬进了2047号房间,知道了酒店老板的两个女儿王洁雯与王静雯各有心事,洁雯情窦初开,静雯与日籍男友的感情不被允许。此时新房客白玲住了进来,白玲一身风尘,撩拨起周慕云不费吹灰之力,然而当她动了真情,才发现周慕云早已封锁了内心。 于是周慕云开始动笔撰写一部名为《2046》的小说,小说中只要搭上了前往2046的列车,人们就可以找回失去的记忆。没有人想离开2046,除了一个名叫Tak的男子。热恋中的静雯不会知道,故事里她化生的冰冷机器人,曾经带给Tak最渴求的温暖,她的存在是Tak记忆里最大的秘密。 一直到公元2046年,那班神秘列车依旧定期开往2046……