1967年、香港。ある“男”が、「2046」というタイトルの近未来小説を書いている。小説の登場人物たちは、失われた愛を得られる2046という場所を目指し、ミステリートレインに乗り込む。だがそれが真実なのかどうか、誰も知らない。その“男”を除いては…。