Příběh filmu 2046 navazuje na režisérův předchozí snímek Stvořeni pro lásku: hrdinou je tu opět spisovatel Chow Mo-wan, který se živí psaním novinových sloupků. Na začátku filmu, který je zasazen do roku 1966, se Chow stěhuje ze Singapuru do hotelu Oriental v Hongkongu, kde hodlá pokračovat v psaní o budoucnosti. Ve skutečnosti píše o minulosti: v jeho románu vyjíždí tajemný vlak do roku 2046. Všichni, kdo v něm jedou, chtějí nalézt ztracené vzpomínky. Obecně se totiž soudí, že v roce 2046 se nic nemění, ale nikdo to nemůže potvrdit, protože se odtamtud nikdy nikdo nevrátil. až na jednoho člověka, který tam byl a rozhodl se vrátit, protože se chtěl změnit. 2046 je však také číslo sousedního pokoje, jehož obyvatelka se stane Chowovou milenkou.