1966年，周慕雲(梁朝偉 飾)回到了香港，重新面對被他埋首了的過去。經歷過情感的創傷使他的心變得麻木，封鎖了心中無數被遺忘的記憶。機緣之下，他搬進了2047號房間，開始動筆撰寫一部名為《2046》的小說。小說中只要搭上前往2046的列車，人們就可以找回失去的記憶。沒有人知道是否屬實，因為從來沒有人可以離開2046…。