孔武有力的夏侯武（甄子丹饰）曾是佛山武馆合一门的弟子，当年他争强好胜，在香港担任教官时与他人比武，结果失手将对方打死最终锒铛入狱。三年后的某天，闹市街头发生一宗离奇车祸，死者似乎在车祸前就被武功高强之人残忍杀害。夏侯武在狱中看到该新闻，心知在此背后有一场针对武林中人的猎杀正有条不紊地展开。他强烈要求面见重案组总督察陆玄心（杨采妮饰），由于言中接下来命案的遇害者，终于取得陆督察的信任，得以协助警方办案。与此同时，先天残疾却练得一身绝技的封于修（王宝强饰）四处挑战隐于闹市的高手，更在获胜后将他们无情杀害。武林波涛汹涌，夏侯武和封于修迎来对决的终极时刻……

故事发生在虚构的中原大陆。十国之中，南赵国与北燕国比邻而居。为了防御日益强大的北燕，南赵举办比武大会，选拔将才。消息传到偏僻的清源村，村民东一龙想成为家族的举旗人，代表清源村家族出赛，村民们却质疑他的资格，经过一番努力，一龙终于踏上了与武士楚魂的征途……

从小习武的健身器材店营业员小北（成龙）有奇异的预感能力，梦想有天成为特务。凭借预感及身手，小北将打劫银行的劫匪当场逮捕，成为新闻人物，引来私家侦探的注意，怀疑他可能是其韩国客户朴元正失散多年的儿子，决定带他去见朴元正的律师。好奇心驱使，小北决定跟随律师到韩国寻找身世之谜，不想刚与朴元正见面对方就过世。从美国某周刊女记者福喜（金玫）口中，小北知晓朴氏夫妇本为著名的双重特务，遵循着朴元正的遗言，小北在福喜的帮助下又来到土耳其找到了一笔鉅款，并邂逅了神秘女子咏（徐若瑄）。得意忘形之际，小北开始遭遇一连串莫名其妙的袭击，令他意识到身边早已危机四伏。

1905年，香港中环。革命志士惨遭暗杀。知悉孙中山（张涵予饰）即将抵港，清廷遂派遣将军阎孝国（胡军饰）前来剿杀。他收买赌徒沈重阳(甄子丹饰)作密探。适逢商人李玉堂(王学圻饰)之子李重光(王柏杰饰)考学庆典，沈重阳见前妻月茹(范冰冰饰)与幼女已成他人家眷，黯然离去。为护孙，《中国日报》社长陈少白（梁家辉饰）邀戏班班主（任达华饰）出手，令其惨遭灭门，其女方红(李宇春饰)侥幸生还。陈少白被擒，与阎孝国相见，师生决裂。独子游行好友被擒等变故，使李玉堂投身革命，引得探长史密夫(曾志伟饰)查封报馆。其间，李玉堂帮车夫阿四(谢霆锋饰)与恋人阿纯（周韵饰）订婚。月茹夜会沈重阳，要他弃暗投明。打女方红、小贩王复明(巴特尔饰)、乞丐刘郁白(黎明饰)等人也先后加入护孙行列。一场惊心动魄的全城追杀由此展开……本片投资1.5亿人民币，史上首度以1：1的比例，在上海重铸了1905年的香港中环。