1966年，从新加坡返回香港想忘掉过去的周慕云住进东方酒店的、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）

在恋人负气嫁给兄长的当晚，欧阳锋黯然离开白陀山，走进沙漠某个小镇，成为一名杀手中介人他的朋友、风流剑客黄药师每年都来小镇与他畅饮，酒话里有关白陀山的消息令他忘却往事的念想渐次演变成自欺行为。黄药师只是表面风流。他迷恋好友“盲武士”的妻子桃花，后者在丈夫死后，永远地离开了他；而对迷恋他的女人慕容嫣，他又不愿兑现曾经随口说出的承诺，这使得慕容嫣迷失于自己的身份中。与欧阳锋构成短暂“买凶杀人”关系的洪七、村姑等人，也都有一段只有他们自己才知、不愿回首的痛苦过往。

　　天使1号（黎明）很懒惰，所以选择做了时间、地点、谁该死都不用操心的杀手。天使2号（李嘉欣）很冷艳，是1号的上线，喜欢华服夜出为1号清理房间。天使3号（金城武）很怪异，从不讲话的他爱做的事是半夜撬开别人的店面做生意和拿着摄像机将老爸拍个遍。天使4号（杨采妮）很“现实”，虽无法忘记旧 男友，却也能转身用另外的方式将自己安慰。天使5号（莫文蔚）很神经，喜欢在大雨夜冒出。　　五位天使在自己的生活轨道上固执寂寞地前行着，为了避免换回更多伤心，他们在轨迹交叉时会提醒自己“忘记他是他”，可是，他们的真情还是会不由自主地流露出来。

　　梨园子弟小陈（陈勋奇 饰）生出来是个可爱活泼的孩子，却因长辈的颟顸致令失聪。此后他的世界充满宁静，漫画成为小陈唯一的伙伴。因兴趣使然，小陈成年后投入漫画创作，不过他的作品远落后于时代，退稿与滞销成为家常便饭。社长气急败坏，不过还是决定给小陈一次机会，将自己精心策划的亡命鸳鸯系列交给小陈续作。　　在此期间，小陈认识了夜总会上班的女孩仙人掌（倪淑君 饰）。当然他们的初识并不美好，各种各样的小误会不断加深两人的矛盾，小陈甚至还将这个女对头画入漫画之中。然而随着时间的流逝，他们逐渐明了彼此的心意。只是，这感情的道路上依旧充满无数的考验……

天使1号（黎明）很懒惰，所以选择做了时间、地点、谁该死都不用操心的杀手。天使2号（李嘉欣）很冷艳，是1号的上线，喜欢华服夜出为1号清理房间。天使3号（金城武）很怪异，从不讲话的他爱做的事是半夜撬开别人的店面做生意和拿着摄像机将老爸拍个遍。天使4号（杨采妮）很“现实”，虽无法忘记旧 男友，却也能转身用另外的方式将自己安慰。天使5号（莫文蔚）很神经，喜欢在大雨夜冒出。　　五位天使在自己的生活轨道上固执寂寞地前行着，为了避免换回更多伤心，他们在轨迹交叉时会提醒自己“忘记他是他”，可是，他们的真情还是会不由自主地流露出来。