1966年，周慕云回到了香港，重新面对被他埋首了的过去。他遇上不同的女人，但经历过情感的创伤使他的心变得麻林。他封锁了内心无数被遗忘的记忆，不让任何人接近。为了生活，他成为色情小说作家。机缘之下，他搬进了2047号房间，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。没有人知道这是否事实，因为从来没有人可以离开2046。一直到了公元2046年，那班神秘列车依旧定期的开往2046……