No início dos anos 80, na antiga RDA, o bem sucedido dramaturgo Georg, e a sua companheira de muitos anos Christa, uma famosa actriz, são duas das grandes estrelas intelectuais do estado socialista, apesar de, em privado, não concordarem com tudo o que o partido faz. O Ministro da Cultura que começa a interessar-se por Christa, manda um agente secreto espiar o casal. O agente encarregue da tarefa começa a interessar-se profundamente na vida do casal.

Edward Bloom sempre gostou de contar as suas aventuras de quando era um jovem. As suas histórias, extraordinárias e irreais, sempre seduziram quem o ouvia, excepto o seu filho Will. No entanto, quando Edward adoece, Will inicia uma compilação dos seus contos.

Monty Brogan foi condenado a sete anos de prisão por tráfico de drogas. No último dia de liberdade, começa a despedir-se de quem ama, a recordar a sua vida e a sua vontade em ser bombeiro, e como o dinheiro fácil o fez mudar de vida. Decidido a aproveitar ao máximo, decide passar uma noite fora com o seus melhores amigos, Jakob e Francis, e descobrir também quem o denunciou.

Mais do que a continuação de «In The Mood for Love», 2046 é o seu «remake» ou o seu «remix». Encontramos a mesma personagem do escritor-jornalista, que hoje ocupa, no Oriental Hotel, o quarto contíguo ao quarto 2046, onde uma prostituta com a qual se relacionara foi assassinada. Ele percorre esse corredor de hotel observando o desfilar de hóspedes femininas. A filha do gerente que, à meia luz, troca cartas de amor com o seu namorado japonês, a jogadora do casino que tem o mesmo nome de uma mulher que ele outrora amou, e por fim a prostituta apaixonada, com a qual ele joga um jogo equívoco, cheio de humilhações e sofrimento. 2046 é também o título de um romance de ficção científica que ele está a escrever…

Xavier (Romain Duris) tem 25 anos e está terminando o curso de Economia. Um amigo de seu pai lhe oferece um emprego no Ministério da Fazenda, mas para assumir o posto o rapaz precisa saber a língua espanhola. Ele decide acabar seus estudos em Barcelona, para aprender a língua. Para isso vai ter que deixar Martine (Audrey Tatou), sua namorada há quatro anos. Ao chegar em Barcelona Xavier procura um apartamento no centro da cidade e acha um em que deve morar com sete estudantes, todos estrangeiros. Com eles Xavier vai descobrir a autonomia e a sexualidade e iniciar a vida adulta.

Barbara Covett é uma professora idosa, solitária e profundamente amarga de uma decadente escola pública de Londres. Vive apenas com o seu gato, Portia. Quando a escola contrata Sheba Hart para a disciplina de Artes, as duas acabam por se aproximar. Mas o que começa por ser uma amizade torna-se em algo mais doentio quando Barbara descobre um segredo comprometedor de Sheba e começa a usá-lo para manipular a colega, e para ter a atenção e companhia que sempre desejou.

Durante os anos 50, Pauline Parker (Melanie Lynskey) e Juliet Hulme (Kate Winslet) se conheceram na escola e na mesma hora se tornaram grandes amigas passando juntas, todo o tempo possível. Criativas, escreviam sobre uma terra cheia de sonhos e fantasias. Cada vez mais essa estranha ligação entre as duas adolescentes se tornava uma obsessão, a ponto de se afastarem da realidade e de suas próprias famílias. Com o tempo, a duas perceberam que eram muito diferentes das demais pessoas e concordaram em assumir qualquer risco para que nada no mundo pudesse separá-las. Em uma época extremamente moralista, as duas famílias aumentavam suas preocupações pois esse universo de sonhos e fantasias está prestes a se transformar em um assassinato cruel que chocou toda uma nação.

Em Los Angeles e Chicago acontecem algumas histórias paralelas, que tem um denominador comum: amor. Curiosamente, estas histórias têm outro denominador comum mas, como um quebra-cabeças, só pode ser visto quando todas as peças estão juntas.

Dean está perplexo há algum tempo em sua tentativa de produzir um acompanhamento de "I was a Teenage Speed Freak", sua novela gráfica incrivelmente bem-sucedida. Seus fãs esperam grandes coisas dele e sua editora, Louise, está perseguindo-o. Em vez de trabalhar, Dean passa o tempo procurando seu amante argentino Pablo, que saiu uma noite em busca de cigarros e nunca mais voltou.