上海苏州河上，用摩托车替人送货的马达接下送接纯真少女牡丹的活，两人相处时，牡丹爱上马达，但就在她决定把终身托付给对方时，马达财迷心窍联合黑道朋友绑架了她，令牡丹心灰意冷跳进苏州河里。临跳前，牡丹丢下会变成美人鱼再寻马达的话。 五年后，为自己行为懊悔不迭的马达疑惑牡丹又回来了，开始四处找寻。当在某酒吧里看到扮美人鱼表演的美美时，马达认定她就是牡丹，然而美美不过是另一个痴情女子而已。

十七岁的农村少年阿贵（崔林）在北京找到一份送快递的工作，因为得到许诺，当他赚到六百块时可以拥有公司暂借他用的银色变速越野车，他每日工作都很勤恳，可是就在梦想即将成真时，单车丢了，阿贵陷入绝望。
小坚（李滨）是和阿贵同岁的北京少年，但因家庭的贫困，他在维系骄傲时又常自卑。 父亲屡次三番将许下他一辆单车的承诺食言后，小坚为在同伴面前挣面子和泡马子（高园园），从家里偷来钱买了一辆二手车，不想此车正是阿贵所丢。阿贵发现他赖以生存的单车被小坚“盗”去后，开始不计代价拼命讨回，两个少年为守护自己的简单梦想发生争斗。

出租车司机李米（周迅 饰）嘴里一直叨叨着神秘的数字，坐她车的乘客都得回答她一个问题：见过这个男人吗？李米的男友方文已经失踪四年，然而在这四年里又一直不停地给她写信告知近况，找不到恋人的李米把他的照片贴在杂志里让人辨认，每天生活在极大的折磨下。
这天她载了一对从云南来昆明等待交易的毒贩子裘水天（王宝强 饰）和裘火贵，这对毒贩在交易时发现“接头人”莫名其妙坠桥而亡，慌张失措时又遇见回头找钱给他们的李米，仓皇上车的裘火贵企图从李米这里抢回损失的金钱回老家。李米利用时机报警，但随后裘水天拜托李米寻找自己的初恋小香而放走了她。
这边坠桥的“接头人”撞上了马冰（邓超 饰）和菲菲（王柠 饰）的车头身亡，马冰和菲菲不由自主地牵扯到这宗命案里。正好被逮捕裘家兄弟的警察叶倾城（张涵予 饰）和李米发现了方文的踪迹——马冰和方文长得一模一样！只是马冰对于李米的相认十分淡漠，李米等了四年的，竟是这样一个结局吗？叶倾城亦开始怀疑马冰的真实身份。

他们的故事发生在大学期间，最美丽的岁月和最难忘的画面，都在迅速铺开。高举（夏雨 饰）在女朋友出国后迎来了一个乐队合伙人张扬（朴树 饰）。他们生性自由散漫，一天在礼堂顶上看着刚入学的新生，遇见了欢子（周迅 饰）。欢子在人群中耀眼的美丽让他们倾心，并开始了攻势。高举出于友谊第一的考虑，同意只在周六才和欢子一起。三人之间依稀的感情始终在青葱岁月里暗暗流动，他们在青春里，或许都有自己随心所欲的率性和幻想。
“后来，我们分道扬镳，发誓不再提起往事。欢子就象从我们手指间流走的那种叫作岁月的东西一样，偶而还会涌上心头。”在高举他们心中，这就是最好的时光。

想演戏的孙纳（周迅 饰）与想导戏的林见东（金城武 饰）初遇见时，两人都正处于生活与事业的低谷，在相互鼓励和扶携中，他们渐渐有了共同的可以看见希望的未来，然而孙纳更想把现在的可能抓到手，狠心与林见东分了手，跟了可以给她戏的导演聂文（张学友 饰），成为人人艳羡的大明星。
天意弄人，十年后孙纳与也做了演员的林见东因为一部合拍戏又重遇。虽努力说服自己忘记过去，却欺骗不了自己的心，孙纳陷入两难中。而更戏剧的是，孙纳、林见东和聂文要同演一出剧情与他们之间情恨纠葛惊人相似的戏。