Chow asuu hotellihuoneessa ja kirjoittaa tieteisromaaneja. Muistoissa painaa menetetty rakkaus Su Li-Zhen (Maggie Cheung) sekä mystinen kambodzhalainen kaunotar ja uhkapeluri Black Spider (Gong Li).
Chow´n ja naapurihuoneen numero 2046 tytön (Zhang Ziyi) välille roihahtaa kiihkeä suhde, joka sekoittaa seksin ja rakkauden. Sydämiä särkyy yhä lisää. Hotellinomistajan tytär (Faye Wong) on rakastunut onnettomasti japanilaiseen nuorukaiseen. Chow toimii kielletyn rakkauden posteljoonina ja tytär päätyy tieteistarinoiden haamukirjoittajaksi. Särkyneiden sydänten tarinaa tahdittavat In The Mood for Lovesta tutun Shigeru Ubayashin haikean kohtalokas musiikki, Nat King Colen joululaulu, Connie Francisin ja Xavier Cugatin versiot Siboneysta sekä Fassbinderin vakiosäveltäjänä kannuksensa hankkineen Peer Raabenin viiltävät teemat.
