Un periodista y escritor free lancer se aloja en el cuarto 2046 de un hotel, en el cual reflexionará sobre los significados y misterios de su vida amorosa, todo eso relacionado con una novela de ciencia ficción que escribirá, en la cual una androide con sentimientos retardados no se dará cuenta de que ama al personaje hasta que ya es demasiado tarde. La trama representa una metáfora sobre las diferentes maneras de superar los amores imposibles del pasado y el miedo al amor futuro, a través de diferentes historias con el nexo común del protagonista.