1991年，香港黑帮三合会会员刘健明（刘德华）听从老大韩琛（曾志伟）的吩咐，加入警察部队成为黑帮卧底，韩琛许诺刘健明会帮其在七年后晋升为见习督察。1992年，警察训练学校优秀学员陈永仁（梁朝伟）被上级要求深入到三合会做卧底，终极目标是成为韩琛身边的红人。2002年，两人都不负重望，也都身背重压，刘健明渐想成为一个真正的好人，陈永仁则盼着尽快回归警察身份。
重案组从陈永仁手中获悉一批毒品交易情报，锁紧目标人物韩琛，没料情报被刘健明泄出，双方行动均告失败。但此事将双方均有卧底的事实暴露，引发双方高层清除内鬼的决心。命运迥异又相似的刘健明和陈永仁开始在无间道的旅程中接受严峻考验。

1991年，香港黑帮龙头倪坤被杀，倪氏家族旗下五大头目中除韩琛（曾志伟）外，均伺机背叛发难，不料却被倪家不起眼的第二代倪永孝（吴镇宇）不费一兵一卒牵制，此举引来重案祖督察黄志诚（黄秋生）的戒心，使其派出警校学生陈永仁（余文乐）渗入倪家进行长期的卧底工作，而韩琛为了巩固势力，早在警察内部安插了线人刘建明（陈冠希）。三年后，事业蒸蒸日上的倪永孝为安枕无忧，决意将五大头目一举歼灭，却因疏忽让韩琛成为漏网之鱼。
1997年，大难不死的韩琛重出江湖，为替死去的同事报仇，黄志诚找到他商议合作除掉倪永孝的事宜，不久却发现此举铸成大错，而各自为自己的尴尬身份苦恼的陈永仁和刘建明，则在无间道的路上越行越远。

砵仔糕（周润发饰）、阿占（张国荣饰）和红豆（锺楚红饰）均是孤儿，在养父（曾江饰）栽培下成为国际大盗。长大后成了帮他赚钱的艺术品大盗，而三人同时又认了警察（朱江饰）为干爹。
法国巴黎博物馆内，名画《赫林之女仆》被人盗走。与此同时，阿海、阿占和红豆三人以敏捷身手盗得另一幅名画，在与法国大哥交易时得知名画《赫林之女仆》在妖气重重的古堡内，他们在曾江安排下成功地盗取此画之后，反被集团原凶曾江与法国大哥合谋设下陷阱，派人追杀灭口。阿海驾车与杀手快艇相撞……
三人失散，数年后，他们在香港重聚，阿海“瘫痪”住在朱江家里，阿占和红豆已经结婚了。曾江又逼他们去偷画……

香港某个国际伪钞集团重要分子宋子豪（狄龙 饰）和Mark（周润发 饰）情同手足，某次宋子豪带手下谭成（李子雄 饰）去台北交易时被其出卖受枪伤被捕入狱，为替好兄弟报仇，Mark孤身赴台，结果被人打成瘸子，江湖地位自此一落千丈，而宋子豪的父亲也在不久丧命。 一向视宋子豪为偶像的宋子杰（张国荣 饰）得知哥哥的真实身份后，对黑社会及他恨之入骨，立誓利用警察身份将黑帮势力斩草除根，宋子豪出狱后不顾苦等他想重创辉煌的Mark的劝阻，决心弃暗投明，无奈得不到宋子杰的谅解。而此时已成帮会老大的谭成欲找宋子豪再合作，遭拒绝后放言会害宋子杰，被逼走投无路，宋子豪决定再与Mark连手共抗强敌。

繁盛的中环街道上，突然一声爆炸巨响，押款车一亿美元新钞被天养生（吴京饰）等一帮劫匪于路上公然劫走。多名无辜人员死伤，其中一人为警员陈晋（谢霆锋饰）的未婚妻子。陈晋自此立誓追捕天养生以报仇雪恨，可天养生与一亿美元却不见踪迹。
半年后，见习督察方奕威（余文乐饰）带领警员截查车辆时遇袭，队员全体重伤，原来天养生一伙重新出现。高级警司章文耀（林嘉华饰）和罗沛权（郑浩南饰）共同策划连锁行动，誓要将一伙匪徒逮捕。巡警卫景灏（房祖名饰）的哥哥是名打入天养生团伙内部的卧底，碍于身份，他被暂时停职，并想着还哥哥一个清白。三人的追捕中几次不敌天养生，但发现警方有内奸……

陈三元(滕丽名 饰)自小就受叔叔小生（欧阳震华 饰）影响，大学毕业后便当上了警察，是个陀枪女警。表现出色调到了“扫黄组”，但上司程峰（魏骏杰 饰）一直对她有性别歧视，好胜的她一直争取好表现。期间她认识了当文职的朱素娥（关咏荷 饰），人称娥姐。娥姐原本有一个幸福的家庭，后来离婚了不得不也做一个陀枪女警。
接着娥姐也认识了小生，与小生成为了一对斗气冤家，后来竟然变成了情侣。而三元与程峰经过一段相处后互相了解了许多，成为了好朋友。令三元想不到的是自己竟然喜欢上了程峰……

尼古拉斯•安奇尔（西蒙•佩吉Simon Pegg 饰）在伦敦担任高级巡警，抓贼破案似乎是他最大的乐趣。为此他成为警局中最敬业最能干的警员。但这却招致了警长的妒嫉，可怜的尼古拉斯被调至一个偏僻平静的小镇当警察。
小镇已经几十年没有过恶性犯罪事件。尼古拉斯在那里过得相当郁闷 ，他觉得自己的擒贼本领没有施展空间。更令他烦恼的是，镇里警察局局长儿子丹尼•巴特曼（尼克•弗罗斯特 Nick Frost 饰）也来凑热闹，成为他的搭档。这个新搭档麻烦至极，整天询问大城市的警员经历。正在尼古拉斯烦心于镇里鸡毛蒜皮的事务和身边的苯搭档时，镇里却发生了一桩案件，让尼古拉斯嗅到了大展拳脚的机会，惊心动魄的战役开始了。