1941年，美国海军情报局特工索姆斯（约翰•库萨克 John Cusack 饰）奉命来到上海，负责调查好友康纳被暗杀的真相。他以德国先驱报驻上海记者的身份游走于社会名流的酒会。他借助同纳粹工程师穆勒太太的情人关系消除猜疑、获取情报。在一次赌局中，他结识了黑帮头目兰亭的夫人安娜（巩俐 饰），对方与手下的神秘暗语令他好奇。跟踪未果，他只得继续打探。为了调查康纳的死因，他秘密约见了康纳的线人。然而，两人的会面却因为日本军队追查地下党而破产。一次偶然的机会，索姆斯再次与安娜重逢，并且在她的引荐中结识了上海黑社会头目安东尼•兰亭（周润发 饰）及日本情报处田中大佐（渡边谦 饰）。在调查中，索姆斯渐渐发现康纳的死跟一个神秘的日本女人（菊地凛子 饰）有关……
阿龙（古天乐 饰）和阿虎（谢天华 饰）是情同手足的两兄弟，孤苦无依的两人在蓝田旧屋村艰难生活。阿仪（黎姿 饰）是阿虎的女友，不幸遭到贪婪的地头蛇四眼（雷宇扬 饰）的玷污，愤怒之下，阿龙和阿虎出手将四眼砍成重伤，两人因此不得不离开故乡，踏上了逃亡的旅途。 一行人来到了钵兰街谋生，在此地结识了老大寸王（徐锦江 饰）。寸王十分赏识两兄弟，让他们加入了黑帮为自己卖命，尽管阿龙和阿虎在道上混的风生水起，但阿仪和阿虎之间的感情亦因此而产生了裂痕。阿仪离开了阿虎，和大恶霸禽兽（林国斌 饰）走到了一起。禽兽十分爱慕阿仪，为了她，他宁愿与邪恶的狂人辉（徐忠信 饰）为敌。
当代，中国长江沿岸。 船长高淳（秦昊 饰）在驾驶货船沿长江送货的途中，不断上岸寻找艳遇。但他逐渐发现，这些在不同的码头遇到的女人，好像是同一个人——安陆（辛芷蕾 饰）。只是随着航程的上溯，安陆时而温柔，时而疯狂，但是变得越来越年轻。高淳迷上了安陆，不断停船与她相会，也渐渐发现安陆出现的地点，都与一本未知作者的手写诗集有关。 但是船过三峡之后，安陆不再出现了。 高淳疯狂地寻找安陆，在诗集和航线图中，发现了安陆出现的规律。船上发生变故，但他不顾一切地独自一人驾驶货船，继续上溯长江，直到源头的雪山，终于发现了安陆的起源，和长江的秘密。
