I 1996 utforsker skattejegeren Brock Lovett (Bill Paxton) og mannskapet om bord «Akademik Mstislav Keldysh» «Titanic»s vrak for å lete etter smykket «The Heart of the Ocean». De finner en safe som tilhørte førsteklassepassasjeren Caledeon «Cal» Nathan Hockley (Billy Zane). I den finner de et nakenportrett datert 14. april 1912, dagen skipet kolliderte med isfjellet. 100 år gamle Rose Dawson Calvert (Gloria Stuart) får høre om funnet på nyhetene og ringer Brock for å fortelle ham at hun er kvinnen på portrettet. Hun reiser med barnebarnet Lizzy Calvert (Suzy Amis) til forskningsfartøyet. Der får hun se på gamle eiendeler som hadde gått tapt da skipet forliste. Til slutt setter hun seg ned for å fortelle mannskapet om sine dager på «Titanic».