巍巍大秦，一统中原。然而好景不长，秦王朝以暴政治国，致令黎民百姓、公侯王卿噤若寒蝉，心生怨恨。最终义军并起，蚕食大秦江山。时有刘邦（黎明 饰）、项羽（冯绍峰 饰）两大英雄豪杰，引得樊哙（陈小春 饰）、张良（张涵予 饰）、范增（黄秋生 饰）、萧何（修庆 饰）等无数热血男儿和雄韬谋士来伏。楚怀王心知二人胸怀野心，难以控制，于是求得离间之计，与二人约定先入咸阳者可成王。在此之后，刘邦奇谋入住咸阳，最终导致刘项这对惺惺相惜的昔日盟友决裂。 秦朝灭亡，随即拉开楚汉之争的大幕，上演了鸿门宴和霸王别姬的千古英雄传奇……
1966年，从新加坡返回香港想忘掉过去的周慕云（梁朝伟 饰）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（章子怡、王菲、张曼玉、刘嘉玲等 饰）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）。
