Numa Inglaterra do futuro, um membro de um gangue de delinquentes tenta desligar-se mas é espancado pelos demais e deixado ao abandono para ser apanhado pela polícia. Na prisão, ele é submetido a um tratamento experimental para recuperar criminosos, expondo-os às mazelas que eles mesmos infligiam a sociedade.

Os tumultos políticos ocorridos em Paris em Maio de 68 são o cenário onde decorre a história de três jovens cineastas. Matthew, um jovem americano que vai estudar para Paris, torna-se amigo de Theo e Isabelle, dois irmãos franceses que partilham o mesmo gosto pelo cinema. Ao mesmo tempo que estala a agitação estudantil de Maio de 68, os três amigos desenvolvem uma relação diferente de tudo o que Matthew alguma vez tinha experimentado...

Na França pré-revolucionária, a Marquesa de Merteuil pede ao seu ex-amante, o Visconde de Valmont, que destrua os planos de casamento do seu ex-marido desflorando a jovem virgem que ele deseja para si. No entanto, ele prefere conquistar a Sra. Tourvel, uma bela mulher casada, fiel e muito religiosa. A Marquesa exige uma prova escrita dos seus encontros e, se o conseguir, ela promete que voltará a ser sua amante.

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…

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.

Sexo e música. Um Verão, duas pessoas, oito bandas, 9 Canções. Lisa é uma aluna americana que está a estudar em Londres durante um ano. Matt conhece-a no concerto dos Black Rebel Motorcycle na Brixton Academy. Apaixonam-se e o filme segue a relação dos dois e os concertos a que vão juntos: Black Rebel Motorcycle Club, The Von Bondies, Elbow, Primal Scream, The Dandy Warhols, Super Furry Animals, Franz Ferdinand, Michael Nyman.