1. Prolog :Film zaczyna się od współczesnej wyprawy na wrak Titanica, prowadzonej przez poszukiwacza skarbów Brocka Lovetta. Rose DeWitt Bukater, 100-letnia kobieta, zostaje zabrana na pokład statku badawczego i odkrywa, że przeżyła zatonięcie Titanica.
2. Część I:Zaokrętowanie :Następnie film przenosi się do roku 1912, kiedy Rose wsiada na Titanica ze swoim bogatym narzeczonym, Caledonem Hockleyem. Podróżuje z nimi także matka Rose, Ruth. Wypływają z Southampton w Anglii w dziewiczy rejs statku.
3. Część II:Zatonięcie :Film przedstawia wydarzenia nocy z 14 na 15 kwietnia 1912 roku, kiedy Titanic uderza w górę lodową i tonie w północnym Atlantyku. Rose i Jack Dawson, pasażer trzeciej klasy, którego spotyka na statku, nawiązują romans, gdy statek tonie.
4. Część III:Następstwa :Film kończy się opowieścią Rose o swoich przeżyciach na Titanicu Lovettowi i jego załodze. Ujawnia, że zatrzymała naszyjnik Serce Oceanu, cenny diament skradziony Caledonowi, i wrzuca go do oceanu. Film kończy się, gdy Rose umiera spokojnie we śnie.