Science fiction-forfatteren Chow skriver en historie om et fremtidstog. Et tog, der kører passagerne til et sted, hvor de kan genopleve deres kæreste minder. Et sted, ingen nogensinde er vendt tilbage fra. Men hans fiktive verden er meget lig hans virkelige, da han i sine relationer stadig hænger fast i mindet om den kærlighed, der forsvandt. 2046 er Wong Kar-Wais fritstående opfølger til In the Mood for Love, en fortælling om lidenskab, historie, der gentager sig, og mindet som helbredende kraft.