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……

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。