Schrijver Chow (Tony Leung), de hoofdpersoon uit In the Mood for Love, werkt in een Hongkongs hotel aan een sciencefictionroman. Met korte affaires probeert hij zijn grote liefde te vergeten.
Chows talrijke mislukte relaties met vrouwen vormen de inspiratie voor het futuristische liefdesverhaal dat hij onder handen heeft. Smachtend romantisch verlangen naar de grote, verdwenen liefde wisselt hij af met duizelingwekkende tijdsprongen en een sciencefiction-twist.
De oogverblindende fantasievolle scènes geven Wong, cameraman Christopher Doyle en kostuumontwerper William Chang Suk Ping een vrijbrief om hun verbeelding de vrije loop te laten en de weelderige beelden en de intense emoties naar grote hoogtes te stuwen.