Изначально фильм задумывался как история наемного убийцы в Бангкоке. Киллера должен был сыграть Такуя Кимура, а сюжетные перипетии завершались бы в гостиничном номере 2046.
Производство фильма было приостановлено из-за эпидемии атипичной пневмонии в марте 2003 года.
Копия фильма для Каннского кинофестиваля была доставлена буквально в последний момент. Это первый фильм за всю историю проведения фестиваля, из-за которого пришлось изменить график показов.
Фильм получил название с намеком на событие предыдущего года, а именно 50-летний юбилей обещания китайского правительства, которое делало Гонконг независимым. В 1997 году он вернулся в состав Китая.
В одной из версий сценария Тони Люн должен был играть почтальона будущего.
Режиссер отклонил предложение продемонстрировать фильм на Нью-йоркском кинофестивале. В то же время «2046» должен был быть завершением программы Эдинбургского кинофестиваля.
В сцене, где героиня Фэй Вон плачет, в кадре показывается только левая сторона лица актрисы, так как её правый глаз не выделяет слёз.
Во время съемок фотограф гонконгского таблоида Sudden Weekly дал взятку, чтобы его снимки оказались в числе декораций гостиницы, где происходит действие фильма. Когда Вонг Кар-Вай это заметил, он приказал устроить редизайн помещений. Фотограф отсидел три месяца в тюрьме за взяточничество.
Каждый персонаж разговаривает на своем языке. Мистер Чоу говорит на кантонском, Бай Лин — на путунхуа, Так — на японском. Но при этом они понимают друг друга идеально.