根据中国古典名著《聊斋志异》改编。
秦汉年间，都尉王生（陈坤 饰）率王家军在西域苦战，并救回一女子小唯（周迅 饰）。王生并没有看到在他到来之前，小唯刚刚吞食完人心以保持人形。九霄美狐小唯对王生一见钟情，跟随他回家后以妹妹自居，眼看王生与佩容（赵薇 饰）夫妻情深，暗地里想取代佩容地位成为王生妻子。深爱着小唯且一直为她杀人取心的蜥蜴精小易几度向小唯表白，却被小唯怒吼而走。
城里越来越多的人死于心脏被挖，王生誓要查个水落石出，佩容已经觉得小唯异于常人且对丈夫有意。碍于王生对小唯的一片信任，她唯有去寻求当年负气出走的旧情人庞勇（甄子丹 饰）帮忙，而降魔者夏冰出于天命亦自告奋勇去除妖。
佩容所作一切但求王生安好，王生心痛佩容不相信自己，小唯委曲求全希冀得到爱情，庞勇和夏冰已蓄势待发。

魏国与北方蛮族柔然连年交战，老单于心存退意，但是其子冒顿（胡军 饰）生性暴戾，意图吞并中原。为御外敌，魏国征召壮丁入伍，为国效忠。考虑到父亲花弧年迈病重，其女花木兰（赵薇 饰）毅然决定女扮男装、替父从军。在军中，木兰因有昔日玩伴小虎（房祖名 饰）做掩护，尚未露出破绽。一次偶然的机会，副营长文泰（陈坤 饰）发现了木兰的秘密，但见她为人正直功夫了得，所以替她隐瞒身份。后来，文泰与木兰并肩作战，屡破柔然大军，立下战功，均获封将军。不过，文泰发现木兰在战场上感情用事极为冲动，遂借故诈死，逼其独当一面。此时，屡战屡败的柔然部落已萌生退意，但冒顿一意孤行，不但剿杀异己，甚至手刃其父，自立为单于，发誓要扫平中原。门独面对的最大对手就是木兰领衔的魏国守军，一场惊心动魄的生死大战由此展开……
本片有俄罗斯歌手维塔斯、韩国歌手李玖哲加盟，片尾曲分由孙燕姿与张靓颖演唱。