1928年，在伪满洲国担任日语翻译的伊丹英彦（中村浩饰）摆脱了中国情人丁慧（章子怡饰），回到了日本。几年后回国来到上海，他摇身一变成为高级特务。此时，丁辉已成为地下抗日组织的一员，并爱上了该组织的头目谢铭（冯远征饰）。抗日组织去火车站接外地雇来刺杀日本情报官山本的杀手时，误以为他是店员司徒（刘野饰）。混乱中，丁辉杀死了司徒的女友依玲（李冰冰饰），司徒被伊丹擒获杀害。因一连串的遭遇而迷茫至极的司徒获释，并发誓要为夷陵报仇。丁辉与伊丹秀彦重逢，成为两方势力用来设局的重要棋子。她自己也因误杀无辜而饱受内心的煎熬。在日本某俱乐部举办的舞会上，伊丹秀彦向丁辉报告山本和谢明都死了。就在丁辉大惊失色想要刺杀伊丹秀彦时，司徒持枪闯入球中。
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