1976年7月27日夜，唐山地区爆发7.8级强烈地震，房屋倒塌，灾民无数。面对即将坍塌的危楼，丈夫方大强（张国强 饰）和妻子李元妮（徐帆 饰）都要去救被困的龙凤胎儿女方登（张子枫 饰）、方达（张家骏 饰）。危急时刻，方大强拦住了妻子，冲进去营救时不幸罹难。李元妮在震后发现，一双儿女被困在一块水泥板两端，若要营救，必然牺牲一方。情急之下，她做出了艰难选择——救弟弟。此事成为方登心中难以磨灭的隐痛。后来，她被军人王德清（陈道明 饰）夫妇收养。高考后，方登（张静初 饰）进入杭州医学院学习，并与研究生师兄杨志（陆毅 饰）产生了感情……方达被救却断了胳膊，李元妮以无私的母爱抚养他成人。成年后的方达（李晨 饰）去杭州闯荡，娶了媳妇小河（王子文 饰），并干出了一番事业。32年后，这家人的命运却因为5·12汶川地震再次发生了交叠……

为了侦破棘手案件，警方往往借助线人之手获取情报。然而在行动过程中，却常常有意无意置线人于危险之地。一年前，线人废噏（廖启智 饰）的悲惨下场让香港警察李沧东（张家辉 饰）的身心备受煎熬，表面的荣迁始终洗刷不掉铭刻其心中的罪恶感。而如今，他不得不再次与新的线人合作。这次，他找到了命运多舛的小混混何细鬼（谢霆锋 饰）。为了搭救身陷水火的妹妹，细鬼无奈接受了李沧东的任务，打入金行大盗华天（陆毅 饰）的团伙内部获取情报。
在细鬼的帮助下，警方掌握越来越多的证据，抓捕的罗网也渐渐收拢。与此同时，细鬼的境遇也愈加危险。一年前的悲剧似乎将再次重演，李沧东该如何选择……

焦娇（汤唯 饰）15岁就来到了澳门，过着颠沛流离的生活，之后成为了赌场公关。罗大牛（吴秀波 饰）早年来到美国，一番摸爬滚打，如今已经是小有名气的加州房地产经纪人，事业一帆风顺的他在情场上自然步步为赢，是公认的钻石王老五。
一本名为《查令十字街84号》的书让这一对生活毫无交集的男女走到了一起，两人通过电子邮件进行交往，透过种种误会和波折，最终发现彼此是自己的灵魂伴侣。在此期间，焦娇徘徊在郑义（陆毅 饰）、邓先生（王志文 饰）和诗人（祖峰 饰）之间不知何去何从，而罗大牛则在同华裔老夫妻林平生（秦沛 饰）和唐秀懿（吴彦姝 饰）的交往当中逐渐发现了人生的道义。