在一次全国自行车锦标赛上，倒霉的职业车手耿浩（黄渤 饰）以0.01秒的微弱差距败给撞到狗屎运的对手，屈居亚军，随后他又遭奸商李法拉（九孔 饰）算计，因药检呈阳性而被终身禁赛，他的教练（马少骅 饰）因此气倒。
多年后，耿浩靠开车运送水产为生，养活中风的教练，而当年的骗子李法拉则依靠其推销的补品“肾白银”大发其财。李嫌弃彪悍魁梧的老婆，因此雇用两个业余杀手（王双宝 & 巴多 饰）杀妻，结果杀手反被老婆买通；耿浩的教练急火攻心，一命呜呼，耿浩遵照师傅遗愿前去找李法拉讨说法，谁知反中了李的奸计；东海（戎祥 饰）所率领的台湾黑帮来到内地和泰国毒贩（Worapoj Thuantanon 饰）做生意，但耿浩和李法拉的争执引来了警车，也搅了他们的好事。原本不相干的几组人马，由于偶然的机缘而上演了连串好戏……

重案组刑警吴英雄（赵又廷 饰）在拯救客机后成为警界明星，出演各种警队宣传片风光无两。是日，海港城陷入突然危机，高铁、跨海大桥等交通要道突发连环爆炸，吴英雄在追索嫌凶过程中与东区分局刑事侦查组刑警陈真（林更新 饰）结为搭档，又再度重逢被逼做人肉炸弹的通缉犯徐达夫（黄渤 饰）。原来，一号为“夜行者”的神秘组织绑架了徐达夫等通缉犯的家属，逼迫他们作为人肉炸弹将海港城通向外界的各通路炸毁，使海港城变为孤城，以释放生化病毒，执行毁灭城市的“枯草计划”。吴英雄和陈真为解救徐达夫妻子杜小晴（关颖 饰）并阻止枯草计划，与鉴识官蓝西英（张钧甯 饰）、黑鹰队成员黄世楷（修杰楷 饰）等人向夜行者发起挑战。

抗日战争时期，一队八路军来到了沂蒙山区的堡垒村马牧池，随他们一同前来的还有国际友人捐赠的奶牛。长年生活在大山中的村民从没见过这种黑白相间、奶量充足的牛，他们备感惊奇。不久，日军船尻部队逼近，八路军紧急撤退，临行前将奶牛托付给村民喂养。贫穷胆小的村民担心奶牛会带来灾难，他们通过抓红豆的方式选出养牛人，小寡妇九儿（闫妮 饰）帮破落户牛二（黄渤 饰）抓阄，最终使牛二成了这倒霉的“幸运儿”。
残酷血腥的扫荡过后，村民们全被杀害，只有牛二和奶牛成为幸存者。尚未得到喘息之时，另一队日军部队路过此地，并将伤员留在这里。从这天起，肩负着保护奶牛重任的牛二想尽办法和日军、土匪、江湖郎中等各色人等展开周旋，而那头倔脾气的搭档也让他头疼不已……