1940年代的上海，自小受尽欺辱的街头混混阿星（周星驰）为了能出人头地，可谓窥见机会的缝隙就往里钻，今次他盯上行动日益猖獗的黑道势力“斧头帮”，想借之大名成就大业。
　　阿星假冒“斧头帮”成员试图在一个叫“猪笼城寨”的地方对居民敲诈，不想引来真的“斧头帮”与“猪笼城寨”居民的恩怨。“猪笼城寨”原是藏龙卧虎之处，居民中有许多身怀绝技者（元华、梁小龙等），他们隐藏于此本是为远离江湖恩怨，不想麻烦自动上身，躲都躲不及。而在观战正邪两派的斗争中，阿星逐渐领悟功夫的真谛。

　　明朝，贵族学校才貌双全的女子黑凤（张柏芝）最大心愿是嫁给皇子成为皇妃，凭容貌及一流弹奏技艺，她赢得二皇子（安志杰）的倾心。某日，人称“一地鸡毛”的杀手盲侠（吴镇宇）欲行刺校长，但被清洁大婶发现，她本是名闻江湖的大侠“白龙”。两人大占数十回合，“白龙”不敌“一地鸡毛”受重伤，被黑凤救下。
　　“白侠”自知所剩时辰不多，不由分说将毕生所学传给黑凤，黑凤受到巨大冲击体内起异变，面部长出细小带白的脓疮，消解办法惟有行善积德。为了能以最完美面貌嫁给二皇子，黑凤开始身穿白衣面蒙黑布在城内内劫富济贫，渐渐被人以“飞侠小白龙”敬称。得知二皇子是“一地鸡毛”新的刺杀目标时，黑凤以“小白龙”身份向他提出挑战，却意外受伤，令黑凤意外的是，“一地鸡毛”并没将她杀死反贴心照料起。两人渐渐互生情愫。

　　风雨交加的夜晚，一场盛大的婚礼正在某豪华星级酒店举行时，突发骇人听闻惨案，伴娘子清（李心洁）成为唯一目击证人。在警署，子清一口咬定疑凶是闭路电视上的神秘人孙玲（林嘉欣）。得知孙玲与自己的男友有着不同寻常的隐情后，因肾脏有问题一直觉得亏欠男友的子清几乎崩溃。
　　子清受到凶徒袭击，幸得孙玲及时出手救援才捡回一命。与孙玲相处时，子清渐生宽恕和感激之心。就在两人的友谊日渐成熟之时，一直逍遥在外的真凶开始向她们逼近。

　　嘉辉（张达明饰）特别懒惰，自己想改变这些惰性却无法实现，终于被上司炒鱿鱼，只能在儿时好友俊伟（王荧欣）的照料下度日，在嘉辉28岁生日那天，嘉辉独自坐在餐厅等俊伟时幻觉；看见自己惨死于枪下！果然，餐厅中突然有黑帮火拼，如预兆一样，子弹射向嘉辉，却自动改变方向射向俊伟，俊伟遇害，嘉辉的“不死能力”不断发生，每次都看见自己意外惨死，而每次惨死的都是他身边的人。连俊伟遇害后一直照顾他的方婶（罗兰饰）也不能幸免。这令他陷入无比痛苦之中，痛失好友的嘉辉尝试自杀，却不能伤着自己，遇见性感女郎马碧华（李蕙敏饰）后，艳遇不断。 马碧华努力劝说嘉辉去医院检查一下这种怪现象，但嘉辉认为是无稽之谈，然而，接触他的人接连惨死，周围的人陷入一片恐慌。

　　继母因无力负担生活，将苏菲和她的两个妹妹都送到了制帽店去当学徒。两个妹妹很快先后就离开了制帽店去追寻各自的梦想，只有苏菲坚持了下来。一天，小镇旁边来了一座移动堡垒，传说堡垒的主人哈尔专吸取年青姑娘的灵魂，所以小镇的姑娘都不敢靠近。
　　一个恶毒的巫婆为了报复苏菲与哈尔见面，用巫术把她变成了一个80岁的老太婆，而且苏菲还不能对别人说出自己身中的巫术。无奈，苏菲决定独自一人逃离小镇。天黑了，虚弱的苏菲没走多远，来到了移动城堡。心想自己已经是老太婆了，苏菲壮着胆子走进了城堡。不想，遇到了和她遭遇相同的火焰魔。两人约定彼此帮助对方打破各自的咒语……

　　1966年，从新加坡返回香港想忘掉过去的周慕云（梁朝伟 饰）住进东方酒店的、同他曾经熟悉的数字2046只差一号的2047号房，开始了他的卖文生涯。眼前、曾经在他身边出现过的一个个女人（章子怡、王菲、张曼玉、刘嘉玲等 饰）经过他大脑的过影后，令他对时空产生疑惑，不但忘不了过去，一幕幕往事反而更加挥之不去。
　　为了与过去作更好的告别，他将生活的点点滴滴化为文字，写下小说《2046》（说只要搭上了前往2046的列车，人们就可以找回失去的记忆）。