1967年の香港。アパートの一室で男が小説を書いている。彼はジャーナリストから小説家に転身した男。いま書いているのは『2046』というタイトルの2046年を舞台にした近未来小説。小説の登場人物たちは、＜2046＞行きの謎の列車に乗り込む。それは美しいアンドロイドが客室乗務員を務める不思議な列車。人々は＜2046＞に行けば、“失われた愛”を取り戻せると信じていた。ただし、それが真実かどうかを知る者はいない。なぜならば、そこへ行った人間は誰も戻ってこなかったから、ただ一人の男を除いて。そして、その男はいま、この列車の中にいた…。