清朝末年的香港，在上、中、西环有“镇三环”之称的帮办暗中勾结西环恶霸勾心虎，西环治安一时乌烟瘴气。警官马如龙（成龙 饰）奉命接管西环后，迅速将勾心虎拘捕入狱，招来“镇三环”的怨恨。 　　彼时内地革命风云翻涌，革命党人来港宣传，并计划营救被捕同志。为将革命党人一网打尽，清廷派遣密使联络镇三环，马如龙结识Miss Pak（关之琳 饰）、Beattie（刘嘉玲 饰）、珊珊（张曼玉 饰）等革命党人后也被卷入斗争漩涡，而同时，一群四肢发达头脑简单的海盗正在伺机向马如龙报仇。

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）