1958年、ノイシュタット。15歳のマイケルは偶然から知り合った年上の女性ハンナに誘惑され、彼女に童貞を捧げる。ハンナの部屋に通い出すマイケルだが、彼女から頼まれ、「オデュッセイア」「犬を連れた奥さん」などの古典小説を彼女に朗読するように。そんなマイケルが彼女との愛が深まったと感じた時、ハンナは突然、彼の前から姿を消してしまう。8年後、法学生になったマイケルがハンナと再会したのは意外な場所だった。
FBI特別捜査官チェット・デズモンドは町のウエートレス、テレサ・バンクスの殺害事件を調査中に謎の失踪を遂げる。それから1年後、町全体に巣くった邪悪な者達は学園の女王であるローラ・パーマーを標的にし始めていた。時を同じくして、テレサ・バンクス殺害事件の捜査を引き継いだ特別捜査官デイル・クーパーは、彼に備わった特別な才能、鋭い第六感を生かして深い謎を解明しようと決意するのだった。
幼いころに祖母が失踪するのを止められなかったゆみ子は、25歳になり、祖母の生まれ変わりだと感じた郁夫と結婚する。だがある夜、郁夫は列車に飛び込んで自殺してしまう。5年後、ゆみ子は郁夫との間に生まれた息子を連れ、奥能登の村に住んでいる民雄と再婚し、人生を再出発させようとするが、郁夫のことをまだなかなか忘れられずにいた。やがてゆみ子は家出をしようと決意するが、それでもまだ郁夫のことを忘れられなかった。
心の底から愛した女性と結ばれなかったチャン(トニー・レオン)は、「2046」というタイトルの小説を書き始める。それは“失われた愛”を取り戻そうと“2046”という場所を目指してミステリートレインに乗り込んだ男女を描いた小説だった。
名家の四世、オリバーとイタリア移民の娘、ジェニーは次第に惹かれ合い、父の反対を押し切ったオリバーは、ハーバードの法律学校へ入る少し前にジェニーと結婚。送金は中止されるが、学費や生活費の為にジェニーは働き、貧しいながらも幸せな日々を送っていた。そしてオリバーは優秀な成績で卒業し法律事務所へ勤めるため2人はニューヨークへ移るのだった。
ルイジアナの陸軍基地で黒人の軍曹が殺された。調査のためにやはり黒人の大尉が送り込まれたが、次第に人種差別をはじめとする基地内のさまざまな問題が浮かび上がってくる。