1912年4月10日，號稱“世界工業(yè)史上的奇跡”的豪華客輪泰坦尼克號開始了它完工后的首次商業(yè)航行，從英國的南安普頓出發(fā)駛往美國紐約。富家少女羅絲（凱特·溫絲萊特）與母親及未婚夫卡爾坐上了頭等艙；另一邊，放蕩不羈的少年畫家杰克（萊昂納多·迪卡普里奧）也在碼頭的一場賭博中贏得了下等艙的船票。羅絲厭倦了上流社會虛偽的生活，不愿嫁給卡爾，打算投海自盡，被杰克救起。很快，美麗活潑的羅絲與英俊開朗的杰克相愛，杰克帶羅絲參加下等艙的舞會、為她畫像，二人的感情逐漸升溫。1912年4月14日，星期天晚上，一個風平浪靜的夜晚。泰坦尼克號撞上了冰山，“永不沉沒的”泰坦尼克號面臨沉船的命運，羅絲和杰克剛萌芽的愛情也將經歷生死的考驗。在救生艇嚴重不足的絕境中，杰克將生存機會留給羅絲后獨自沉入海底。老年羅絲以回憶錄形式講述這段刻骨銘心的經歷，并在影片結尾將象征愛情信物的“海洋之心”藍寶石沉入大西洋，最終夢見自己與杰克在泰坦尼克號的船艙中相擁。