In einem Hongkonger Hotelzimmer mit der Nummer 2046 schreibt der Schriftsteller Chow an einem Science-Fiction-Roman. Je weiter er seine fiktive Liebesgeschichte spinnt, umso tiefer taucht er ein in einen Strudel aus Erinnerungen an seine eigene Vergangenheit, an die Frauen, die Spuren in seiner Seele hinterlassen haben. In seiner Vorstellung entsteht ein Sog aus traurig-schönen Gefühlen, geheimen Sehnsüchten und wilden Leidenschaften.
Wie schon frühere Filme folgt auch 2046 keiner Struktur oder Chronologie, sondern zelebriert vielmehr die Logik des Traums und der Assoziation. Erzählstränge, die in älteren Werken Wong Kar-Wais begonnen wurden, werden erneut aufgenommen, bereits bekannte Figuren tauchen wieder auf. „Ein grandioses Filmgedicht“, äußerte sich DIE ZEIT enthusiastisch.