1. Prolog :Film počinje današnjom ekspedicijom na olupinu Titanica, koju vodi lovac na blago Brock Lovett. Rose DeWitt Bukater, 100-godišnja žena, dovedena je na istraživački brod i otkriva da je preživjela potonuće Titanica.
2. I. dio:Ukrcaj :Film se potom vraća u 1912. godinu, dok se Rose ukrcava na Titanic sa svojim bogatim zaručnikom Caledonom Hockleyem. Roseina majka, Ruth, također putuje s njima. Isplovljavaju iz Southamptona u Engleskoj na prvo putovanje broda.
3. II. dio:Potonuće :Film prikazuje događaje u noći s 14. na 15. travnja 1912., kada Titanic udara u santu leda i tone u sjevernom Atlantskom oceanu. Rose i Jack Dawson, putnik treće klase kojeg upoznaje na brodu, započinju ljubavnu vezu dok brod tone.
4. Dio III:Posljedice :Film završava s Rose koja Lovettu i njegovoj posadi prepričava svoja iskustva s Titanica. Otkriva da je zadržala ogrlicu Heart of the Ocean, vrijedan dijamant koji je ukraden iz Caledona, te ga baca u ocean. Film završava s Rose koja mirno umire u snu.