電影情節為1912年4月的鐵達尼號沉沒事故改編,描寫男主角李奧納多·狄卡皮歐與女主角凱特·溫斯蕾所飾演的虛構角色,以不同社會階層成員的身分在首航期間墜入愛河的故事。1996年,寶藏獵人布洛克·洛維特和他的團隊乘坐俄羅斯研究船凱爾迪什號搜尋鐵達尼號殘骸,尋找一條下落不明的著名鑽石項鍊「海洋之心」(Heart of the Ocean),據說這條鑽石項鍊當年隨鐵達尼號沉沒於大西洋。他們在卡爾·霍克利當年所住的頭等艙套房內尋獲一個保險箱,但是只找到一幅戴著「海洋之心」的女子素描,作畫日期為1912年4月14日,即鐵達尼號撞上冰山的當晚。素描中的女子蘿絲·道森·卡佛特已經101歲,她看見電視新聞正在報導此事,立即意識到畫中人正是自己,便吩咐孫女麗絲·卡佛特聯絡布洛克,並向他表示蘿絲就是鐵達尼號的其中一位生還者。布洛克得知消息後立刻邀請蘿絲登上凱爾迪什號,因為她可能是唯一知道「海洋之心」下落的人。
傑克·道森
Jack Dawson
1892–1912年,男主角,20歲,1892年生於美國威斯康辛州契帕瓦福斯市。因為在小酒吧賭博贏得鐵達尼號的船票,然後又救了蘿絲一命,與之相識並相愛,發生了一段美好回憶,只可惜鐵達尼號沉沒事故使他們陰陽兩隔,最終凍死於大西洋,墜入海底。
蘿絲·狄威特·布克特
Rose DeWitt Bukater
1895–1996年後,女主角,17歲,年輕的蘿絲,1895年生於美國費城。身處於虛有其表的上流社會名媛,準備要與和自己興趣完全不符的卡爾結婚,以解決家族破產的危機,後來在鐵達尼號上遇到與自己心意相通的傑克,準備下船後與他一同生活,卻不幸遇到鐵達尼號沉沒事故,拆散這對戀人。蘿絲答應傑克要努力活下去,最終順利存活。