1966年，离开香港的周慕云藏起了一个秘密，直到在新加坡遇到了苏丽珍。谜一般的苏丽珍让他想起了另一个身影，那个也叫苏丽珍的女人在他心里一直是 一个没有人知道的过去。周慕云的眼光跟随着苏丽珍穿梭在赌场里，她拯救周慕云的沉溺，却不愿跟着他离开。
独自回到香港的周慕云，在平安夜巧遇旧识LuLu，然而LuLu却对以前的往事毫无记忆。LuLu想不起和周慕云的那段过去，周慕云却在LuLu居住的酒店里发现了一组似曾相识的数字：2046。2046号房曾经充满了周慕云和苏丽珍的回忆，如今只剩下LuLu与男友CC爱恨交织的痕迹。
周慕云于是搬进了2047号房间，知道了酒店老板的两个女儿王洁雯与王静雯各有心事，洁雯情窦初开，静雯与日籍男友的感情不被允许。此时新房客白玲住了进来，白玲一身风尘，撩拨起周慕云不费吹灰之力，然而当她动了真情，才发现周慕云早已封锁了内心。
于是周慕云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。没有人想离开2046，除了一个名叫Tak的男子。热恋中的静雯不会知道，故事里她化生的冰冷机器人，曾经带给Tak最渴求的温暖，她的存在是Tak记忆里最大的秘密。
一直到公元2046年，那班神秘列车依旧定期开往2046……
在秦王的大殿里，神秘的烛火燃烧着，秦王与无名只有十步的距离，无名将击杀长空、残剑、飞雪的故事娓娓道来：他利用三人之间爱恨交织的关系，瓦解了他们的力量，各个击破，因此取胜。可秦王机智过人，听出了无名故事中的破绽，说出了另一个故事的讲法：残剑等三人是主动求败，献出生命，用苦肉计帮助无名上殿，无名才是真正最危险的刺客，而无名告诉秦王：他看错了一个人，那就是残剑。于是真正的故事从头叙起……最后，无名拿起了剑，此时他离秦王只有十步，他的绝技是“十步一杀”。
