本片根据林海音的同名短篇小说改编。
小女孩林英子（沈洁 饰）住在五十年前的北京南城，在他们家院子附近住着一个疯女人秀珍（张闽 饰），秀珍的丈夫因参与学生运动被杀，孩子也不知所踪，因此落下了疯病，时常把英子当做自己的孩子“小桂子”看待，英子也喜欢秀珍，答应帮她找回小桂子。英子有个苦命的小伙伴妞儿，学戏时常遭干爹打骂，英子偶然发现妞儿有小桂子的胎记，帮助她们母女相认。英子上小学后，一家人搬到了厂甸。在家门口荒废的院落里，英子发现了一个小偷（张丰毅 饰）藏赃的草堆，小偷为了供弟弟读书只得干不光彩的勾当，英子却不把他看作是坏人。不久，女佣苏妈返乡，父亲去世，英子的童年，彷佛一下结束了……

东汉末年，汉室幼主难当大局，朝廷中曹操（张丰毅 饰）独断专行，挟天子以令诸侯，大夫孔融（王庆祥 饰）誓死直谏，结果落得给曹兵祭旗。原来曹操决心已定，欲剿灭刘备（尤勇 饰）、孙权（张震 饰）等江南反贼，一统天下。长坂坡一战后，刘备在军师诸葛亮（金城武 饰）辅佐之下，率结义 弟兄关羽、张飞（臧金生 饰）、赵云（胡军 饰）等，带领难民且战且退，最后只得求助于江东孙权。对于抗曹之事，孙权亦正犹豫不决。但大都督周瑜（梁朝伟 饰）与其妹孙尚香均力挺其出战，眼看大兵压境，孙刘联盟方现雏形。诸葛亮观周瑜严明治军，旗下大将甘兴（中村狮童 饰）身先士卒，颇感欣慰。此刻突然传来军中箭弩严重缺乏，孔明不顾鲁肃（侯勇 饰）好心劝阻，甘愿立下军令状，谋求箭弩……

传说中白鹿庇佑的白鹿原上，世代居住着同根家族白、鹿两姓子孙。时代变迁，清朝覆灭，民国建立。现任族长白嘉轩（张丰毅 饰）之子白孝文（成泰燊 饰）、乡约鹿子霖（吴刚 饰）之子鹿兆鹏（郭涛 饰）与白家长工鹿三之子黑娃（段奕宏 饰）情同手足，成年后各赴前程。黑娃与渭北郭举人家的小女人田小娥（张雨绮 饰）私通败露，田小娥亦被族长拒于祠堂之外，两人遂迁至慢坡窑洞内度日。加入共产党的鹿兆鹏从城里带回革命浪潮，黑娃成为中坚力量，国共分裂后兄弟俩被迫逃亡。鹿子霖乘机霸占独自留守的田小娥，并设计利用她陷害下任族长白孝文，引发族内轩然大波……风云变幻的时局下，素有“仁义”之名的白鹿村内纷争不断，古老的土地面临着翻天覆地的变化。
本片改编自陈忠实先生第四届茅盾文学奖作品《白鹿原》。原著时间跨度长达半个世纪，影片截取其中1912年到1938年间的动荡变迁，原生态的秦腔演绎与苍茫的麦田取景令人沉醉。

段小楼（张丰毅 饰）与程蝶衣（张国荣 饰）是打小儿一起长大的师兄弟，两人一个演净，一个饰旦，配合天衣无缝，一出《霸王别姬》更是誉满京城。为此，两人约定合演一辈子《霸王别姬》。但两人对戏剧与人生关系的理解有着本质的不同，段小楼深知戏非人生，程蝶衣则是人戏不分。
段小楼在认为该成家立业之时迎娶了名妓菊仙（巩俐 饰），程蝶衣认定菊仙是勾引了段小楼，使段小楼做了叛徒。自此，三人围绕一出《霸王别姬》生出的爱恨情仇随着时代风云的变迁不断升级，终酿成悲剧。