1928年,伪满洲国的日本翻译伊丹英彦(仲村亨)离开中国情人丁慧(章子怡)返回日本,数年后他再回中国来到上海时,变身高级特务。而此时丁慧已成为地下抗日组织的成员,并与该组织首领谢明(冯远征)相爱。抗日组织去火车站接从外地聘请的暗杀日本情报人员山本的杀手时,误认其为小职员司徒(刘烨),混乱中,丁慧杀死司徒女友依玲(李冰冰),司徒则被伊丹英彦抓获。
对一系列遭遇无比迷惑的司徒被释放后,发誓要为依玲报仇。丁慧与伊丹英彦重逢,成为两股势力互相设局要利用的重要棋子,她本人正为误杀无辜饱受内心折磨。某个日本会所举办的舞会上,伊丹英彦告诉丁慧山本与谢明均已死,丁慧震惊想刺杀伊丹英彦之际,司徒持枪闯进舞会。
维罗·珊达·贝亚·姆普图,盖坦·克劳蒂亚,帕皮·姆帕卡,娜丁·恩德博,埃尔巴斯·马努纳
刘流,于月仙,宋晓峰,马苏,吴连生,王二,赵晓龙,王凤云,王印,杨茗越,张凤文,钟彦君,王亚斌,凯迪丽娅,于十七,吴晟杰,狄野,刘欣杰
谷尚蔚,崔允素,杜海涛,梁家仁,冯馨瑶,冯刚
许慧欣,林志颖,李立群,王宇婕,石班瑜,张善为
郭凯,吴波勇,向丽娜
马连良,谭富英,叶盛兰,裘盛戎,袁世海,萧长华,李德奎,马崇仁,徐承章,闵兆华,孙元喜,霍益仲