1912年4月10日，被誉为“世界工业史上的奇迹”的豪华客轮泰坦尼克号，从英国南安普顿开始首航，前往美国纽约。富家女罗斯(凯特·温斯莱特饰)与母亲和未婚夫卡尔坐在头等舱。另一方面，放荡不羁的年轻画家杰克(莱昂纳多·迪卡普里奥饰)也在码头的一次赌博中赢得了一张下铺船票。罗斯厌倦了上流社会的虚伪生活，拒绝嫁给卡尔。她打算投海自尽，被杰克救起。不久，美丽活泼的罗丝爱上了英俊开朗的杰克。杰克带罗斯去参加低班的舞会，给她画像，两人的感情渐渐升温。1912年4月14日，星期天晚上，这是一个平静的夜晚。泰坦尼克号撞上了冰山，“不沉”的泰坦尼克号面临着沉没的命运，罗丝和杰克之间萌芽的爱情也将经历生死考验。