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

动画剧情舞台为2047年，与人类之敌「D2」对抗而荒废的美国。指挥家「朝雏タクト」与「Musicart」的少女「命运」，在失去音乐的世界中各自为了自身的渴望，共同出发前往纽约。

　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）

　未来几十年内，人类探索利用太空的程度不断加深。2040年，利用空间扭曲技术深入宇宙的“新领域号”消失于海王星附近。　　2047年，新领域号突然在海王星发回讯号，内容似乎为求救，于是当年设计新领域号的威尔博士（Sam Neill 饰）受命乘坐营救船“路易与克拉克”号前去施救。船长米勒（Laurence Fishburnes 饰）不甚友好，所幸路易与克拉克号很快按计划与新领域号对接。虽然生命扫描显示新领域号充满生命迹象，但搜寻之后营救队发现所有船员均死亡或消失，新领域号内制造黑洞的核心动力部分产生的震荡