Dans sa petite chambre d’hôtel, Chow Mo Wan, écrivain en mal d’inspiration, tente de finir un livre de science-fiction situé en 2046. Dans son roman, un mystérieux train part de temps en temps pour 2046.

Formant une trilogie avec Nos années sauvages et In the Mood for Love, la série de drames romantiques de Wong Kar Wai culmine dans cette épopée temporelle. Ce film d’une grandeur visuelle ravissante et d’une ambition incroyable porte un regard doux-amer et nostalgique sur l’amour et la solitude.