1942年，中缅边境有座叫禅达的小镇。时不时受到炮火袭击的地方，聚集着一群来自五湖四海的溃兵。他们是小太爷孟烦了（张译 饰）、军医郝兽医（罗京民 饰）、东北佬迷龙（张国强 饰）、阿译长官（王往 饰）、湖南人不辣（王大治 饰）等。他们只求有吃的死不了，如同活死尸。这时，师 长虞啸卿（邢佳栋 饰）出现了，他想利用这群散兵重组川军团，空降缅甸参加战争。但到达战场的小分队面对的却是已成定局的溃败。最后剩下的孟烦了一行人被逼退到四面楚歌的小屋里。外面是不断靠近的日本兵，危机的最高点，拯救他们的是自称团长的龙文章（段奕宏 饰）。
龙文章其人，由来不明，不按常理出牌，却奇迹地带领着孟烦了一行人渡过怒江，回到了禅达。等待他们的不是嘉奖，而是看守。而龙文章则被发现根本不是什么团长，而是摘了军衔自己挂帅的中尉。就在大家都猜测龙文章凶多吉少时，龙文章不仅没死还被虞啸卿任命为川军团团长，但等待他们的是更深的漩涡……

七七事变前夕，华裔青年小亨德勒（彭于晏 饰）从美国远赴重洋，回到阔别十数年之久的北平从医。然而他真正的名字叫李天然，十三岁那年曾亲眼目睹师父一家遭师兄朱潜龙（廖凡 饰）和日本人根本一郎（泽田谦也 饰）灭门。侥幸逃生的天然被美国人亨德勒医生送往大洋彼岸，接受了极其严苛的训练，而今他怀着绝密的任务踏上故土。亨德勒父子租住神秘男子蓝青峰（姜文 饰）的宅子，蓝是当年辛亥革命的参与者，他与现为警察局长的朱潜龙过从甚密，却又以杀死李天然为筹码，暗中怂恿朱除掉根本一郎。复仇心切的李天然寻找到了仇人，而亨德勒医生则全力阻止养子冒险。在这一过程中，交际花唐凤仪（许晴 饰）与裁缝关巧红（周韵 饰）也卷入了男人的勾心斗角的漩涡里。直到七七事变爆发，所有的矛盾迎来了决断的时刻……
本片根据张北海的小说《侠隐》改编。