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

东京明和银行职员中山雄吾坠楼身亡，搜查一课刑警伊丹宪一率队赶赴现场，结果遭遇了颇令他头疼的警视厅电脑犯罪对策课的专门搜查官岩月彬。原来中山生前曾以Justice11的ID在网络上上传散布大量疑似银行内幕信息的数据，其行为早已引起岩月彬及其同僚的注意。