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。

本片以“儿子”铁头的视角，追忆了1953年至1967年大陆几次政治运动中的三位父亲（爸爸、叔叔和继父）及母亲陈树娟（吕丽萍）的形象。有关“爸爸”林少龙（濮存昕）的最初回忆美好单纯，可是在他于反右派斗争中被划为右派后，一切都变了样，母亲在焦急等待中，等来他被一棵倒下来的大树压死的消息；随后，爸爸的好友李国栋（李雪健）李叔叔走进铁头与母亲的生活，“叔叔”是很好的人，可是在大跃进后期的大荒中，也因积劳成疾死去；紧接，母亲的第三任丈夫老干部（郭宝昌）成了铁头的“继父”，一开始铁头对他没有任何好感，就在两人握手言和之际，“继父”在文革中被造反派批斗致死，母亲也被划成反革命分子。