1966年，从新加坡返回香港想忘掉过去的周慕云（梁朝伟 饰）住进东方酒店的、同他曾经熟悉的数字2046只差一号的2047号房，开始了他的卖文生涯。眼前、曾经在他身边出现过的一个个女人（章子怡、王菲、张曼玉、刘嘉玲等 饰）经过他大脑的过影后，令他对时空产生疑惑，不但忘不了过去，一幕幕往事反而更加挥之不去。                                                                    为了与过去作更好的告别，他将生活的点点滴滴化为文字，写下小说《2046》（说只要搭上了前往2046的列车，人们就可以找回失去的记忆）。

　　一代大侠李慕白（周润发饰）有退出江湖之意，托付红颜知己俞秀莲（杨紫琼饰）将青冥剑转交给贝勒爷（郎雄饰）收藏，不料当夜遭玉娇龙（章子怡）窃取。俞秀莲暗中查访也大约知道是玉府小姐玉蛟龙所为，她想办法迫使玉蛟龙归还宝剑，免伤和气。但李慕白发现了害死师傅的碧眼狐狸（郑佩佩饰）的踪迹，她隐匿于玉府并收玉蛟龙为弟子。而玉蛟龙欲以青冥剑来斩断阻碍罗小虎（张震饰）的枷锁，他们私定终身。关系变得错综复杂，俞秀莲和李慕白爱惜玉蛟龙人才难得，苦心引导，但玉蛟龙却使性任气不听劝阻……