民国三十一年，“虎烈拉”横行华北。北平城被日军封城。城外闹瘟疫，城里闹饥荒。流氓（黄渤 饰）饿得不行，蹲在胡同里劫大户，没想到却把两个日本人劫到了一家日本料理店里。店里只有店主夫妇和一个驻店唱戏的戏子。中国店主夫妇，厨子（刘烨 饰）胆小如鼠，厨子老婆（梁静 饰）残疾弱智。戏子（张涵予 饰）颠三倒四，神神叨叨。怎么处理这俩日本人成了难题。
为了让其他俩人听自己的，流氓亮出枪，店主拔出刀，戏子干脆摸出来一手榴弹。三人陷入僵局，料理店外，此时日军和城中伪军正在进行全城地毯式搜查。之后事态发展却出人意料，闹剧迭出，情节爆笑百转。几人疯癫闹场的狂欢表象下，“曲线救国”的“愚人谍战”，才刚刚上演……

1928年，伪满洲国的日本翻译伊丹英彦（仲村亨）离开中国情人丁慧（章子怡）返回日本，数年后他再回中国来到上海时，变身高级特务。而此时丁慧已成为地下抗日组织的成员，并与该组织首领谢明（冯远征）相爱。抗日组织去火车站接从外地聘请的暗杀日本情报人员山本的杀手时，误认其为小职员司徒（刘烨），混乱中，丁慧杀死司徒女友依玲（李冰冰），司徒则被伊丹英彦抓获。
对一系列遭遇无比迷惑的司徒被释放后，发誓要为依玲报仇。丁慧与伊丹英彦重逢，成为两股势力互相设局要利用的重要棋子，她本人正为误杀无辜饱受内心折磨。某个日本会所举办的舞会上，伊丹英彦告诉丁慧山本与谢明均已死，丁慧震惊想刺杀伊丹英彦之际，司徒持枪闯进舞会。