Chow Mo Wan, Hong Kong’da geçmişini geride bırakmaya çalışan bir yazardır. 2046 adında bir tren seferini öğrenir ve kaybettiği anıların peşine düşer. Bu trenin yolcuları, eski hayatlarından kalan parçaları bulmayı umar, ama kimse geri dönmez. Chow, odalarında ve gecelerinde tanıdığı kadınlarla, kısa karşılaşmalar içinde oyalanır. Su Li Zhen rolüyle Lei Gung, Wang Jing Wen rolüyle Faye Wong, Tak rolüyle Takuya Kimura ve Bai Ling ile Zhang Zi-Yi onun çevresinde belirir. Chow, 2046’nın vaadine rağmen kendi yolunu seçmeye başlar ve geçmişe tutunmanın bedelini düşünür.