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。

故事发生在九十年代的上海。薇薇（赵薇 饰演）是旅行社导游，阿虹（李绮虹 饰）是某公司职员，她们俩是一对好朋友。隆（吴奇隆 饰）来自台湾，为逃避婚姻从台北来上海音乐学院进修音乐。东（何润东 饰）是来自香港的公子哥，在上海开了一家电脑商店。
一天，薇薇和阿虹到电脑商城去买电脑，在自动扶梯上不巧撞倒了对面走来的隆，隆新买的电脑翻落在地。而走在前面的薇薇全然不知，踏进东的店铺，老板东向她介绍起电脑。不久，隆和虹在他们身后出现，四人目光交错；顿产生奇妙感觉。然而，这第一面的缘份却没有发展下去。但是，星移斗转，同地同时，这奇妙一幕重演……

长于同一个大院的男孩侯嘉（陆毅）和女孩屈然（赵薇）自小青梅竹马两小无猜，而在他们懂事之后，爱情更是在每日一起上学、放学的路上静悄悄地生出，然而因为双方家长心中有道无法填平的深堑，他们的爱情在即将开花时遭遇暴风雨。
往前一步所有人都会遍体鳞伤，退后一些彼此又舍不得，正当他们在爱情的十字路口徘徊不知如何是好时，莎士比亚的《罗密欧与朱丽叶》作了指示灯，令他们看到希望决定坚持到底，然而，摆在他们面前的大山，比想象中的要沉重许多。

不停相亲的比较文学专业女硕士吴芳（赵薇）每次和相亲对象约会时都会点一杯绿茶，在与新的相亲对象陈明亮（姜文）约会时，她告诉对方点绿茶的原因是曾被一名叫朗朗（赵薇）的女孩告知，从一杯茶可以预测一个人的爱情，对此，自信对女人很有研究的陈明亮认为纯属胡说八道，开始向吴芳分析说女人不外乎森林型和罗马型两种。
带着各自对爱情的理解，吴芳和陈明亮开始了爱情角逐游戏。而随着两人的交往，朗朗也逐渐浮出水面，与刻板老土的吴芳形成对比的是，朗朗有着万众风情，然而陈明亮总觉得，她俩其实是一个人。