1928年，伪满洲国的日本翻译伊丹英彦（仲村亨饰）在哈尔滨与年轻的中国女子丁慧（章子怡饰）有过一段隐秘恋情，但他最终选择回到日本。数年后，伊丹以日本特务机关高级人员的身份重返上海，奉命追查活跃于租界的抗日地下组织。而当年的恋人丁慧，已因哥哥被日本人杀害而投身革命，成为该组织的重要成员，并与组织首领谢明（冯远征饰）建立了深厚的感情。一次接头行动中，丁慧与伊丹意外重逢。旧日情愫与当前敌我身份形成尖锐冲突，伊丹试图以私人感情动摇丁慧，而丁慧则在痛苦中坚守信仰。与此同时，谢明策划刺杀日本要员，计划因叛徒出卖而陷入险境。丁慧必须在旧爱、新欢与民族大义之间做出抉择，而伊丹也面临忠诚与人性的撕裂。影片以冷峻的影像风格和细腻的心理刻画，呈现了乱世中个体命运的无力感。枪声、暗杀、跟踪与反跟踪交织，最终所有情感在暴力与背叛中走向毁灭。丁慧在牺牲与复仇的漩涡中，完成了从柔弱女子到坚定战士的蜕变，而伊丹的悲剧则揭示了战争对人性的彻底异化。影片没有简单的善恶二分，而是通过人物在极端环境下的选择，追问爱情、信仰与生存的终极意义。