1. Πρόλογος :Η ταινία ξεκινά με μια σημερινή αποστολή στο ναυάγιο του Τιτανικού, με επικεφαλής τον κυνηγό θησαυρών Brock Lovett. Η Rose DeWitt Bukater, μια 100χρονη γυναίκα, μεταφέρεται στο ερευνητικό σκάφος και αποκαλύπτει ότι επέζησε από τη βύθιση του Τιτανικού.
2. Μέρος Ι:Επιβίβαση :Η ταινία ανατρέχει στη συνέχεια στο 1912, καθώς η Ρόουζ επιβιβάζεται στον Τιτανικό με τον πλούσιο αρραβωνιαστικό της, Κάλεντον Χόκλεϊ. Μαζί τους ταξιδεύει και η μητέρα της Ρόουζ, Ρουθ. Πλέουν από το Σαουθάμπτον της Αγγλίας στο παρθενικό ταξίδι του πλοίου.
3. Μέρος ΙΙ:Η Βύθιση :Η ταινία απεικονίζει τα γεγονότα της νύχτας 14-15 Απριλίου 1912, όταν ο Τιτανικός χτυπά ένα παγόβουνο και βυθίζεται στον Βόρειο Ατλαντικό Ωκεανό. Η Ρόουζ και ο Τζακ Ντόσον, ένας επιβάτης τρίτης θέσης τον οποίο συναντά στο πλοίο, μπλέκονται ρομαντικά καθώς το πλοίο βυθίζεται.
4. Μέρος ΙΙΙ:Μετά :Η ταινία τελειώνει με τη Rose να αφηγείται τις εμπειρίες της στον Τιτανικό στον Lovett και το πλήρωμά του. Αποκαλύπτει ότι κράτησε το κολιέ Heart of the Ocean, ένα πολύτιμο διαμάντι που κλάπηκε από το Caledon, και το πετάει στον ωκεανό. Η ταινία τελειώνει με τη Ρόουζ να πεθαίνει ήρεμα στον ύπνο της.