广东佛山人叶问（梁朝伟 饰），年少时家境优渥，师从咏春拳第三代传人陈华顺学习拳法，师傅“一条腰带一口气”的告诫，支持他走过兵荒马乱、朝代更迭的混乱年代。妻子张永成（宋慧乔 饰）泼辣干练，二人夫唱妇随，琴瑟合璧。
1936年，佛山武术界乱云激荡。八卦拳宗师宫羽田（王庆祥 饰）年事已高，承诺隐退。其所担任的中华武士会会长职位，自然引起武林高手的关注与觊觎。包括宫羽田的独生女宫二（章子怡 饰）在内，白猿马三（张晋 饰）、关东之鬼丁连山（赵本山 饰）、咏春叶问等高手无不将目光聚焦在正气凛然的宫羽田身上。拳有南北，国有南北乎？最有德行之人才堪会长重任，然这浮世虚名却引得无数迷乱之人狂醉奔忙，浪掷残生。生逢乱世，儿女情长埋藏心底，被冷若寒冰的车轮碾作碎泥……

叶问（甄子丹 饰）携家眷来到香港，艰难度日。叶问开武馆宣扬咏春拳术，但无人问津。某日，黄梁（黄晓明 饰）登门拜访，比武之后，甘愿携一班兄弟，拜在叶问门下。黄梁因故与洪拳门下斗殴，结果被捉。叶问来救，却巧遇昔日对手金山找（樊少皇 饰），两人冰释前嫌，却不想被洪拳掌门洪震南（洪金宝 饰）拦下，以致众人被警察（郑则仕 饰）拘捕。洪震南提醒叶问，欲在香港开武馆，必须接受各大门派挑战。于是叶问单刀赴会，最终与洪震南对决，不分伯仲，叶问因拒绝缴纳会费，而遭到洪门寻衅滋事，以致武馆被关。背地里，洪震南替英国警察操持华洋比赛，但始终未有报酬，深感不平。拳击冠军龙卷风来到中国，在比赛现场中侮辱中国武术，打伤中国拳师。洪震南挺身而住，血溅现场。为了中国武术的荣誉，叶问接受了龙卷风的挑衅，为民族大义而战……

清朝末年，曾任黑旗水军教头兼民团总教练的广东佛山武师黄飞鸿（李连杰）常在宝芝林教人练武，期望借此自强救国，可是眼见政府苟且偷生洋人横行霸道，他渐渐领悟到单凭武术不足以使民众从苦海中脱离，开始努力找寻其它救国出路。梅县梁宽（元彪）在戏院结识黄飞鸿的恋人十三姨（关之琳）后与黄飞鸿出生种种误会，终投武夫严振东门下与黄飞鸿成为敌手。
严振东与洋人连手鼓吹美国是金山世界，将包括十三姨在内的大批中国妇女骗掳上洋船，梁宽此时幡然醒悟，明白黄飞鸿是友非敌，在他的帮助下，黄飞鸿开始与洋人及其爪牙展开浴血奋战。