刘建明（刘德华）在陈永仁（梁朝伟）被杀10个月后接受警队内部调查，被架空职权，加上家庭的变故，他的精神状态每况愈下，但他坚信局面很快就会扭转。年轻警司杨锦荣（黎明）在同事看来是怪人一个，他正凭着过人的业绩迈向警队最高层。为了搞清楚杨锦荣的真实身份，刘建明开始对其调查。
刘建明渐渐发现韩琛旧日的生意拍档沈澄（陈道明）与杨锦荣有着千丝万缕的关系，为了置杨锦荣于死地，也为了不让自己的身份曝光，渴望做个好人已久的刘建明开始千辛万苦地找寻一个又一个证据，可是他总在最接近真相时功亏一篑。

1991年，香港黑帮龙头倪坤被杀，倪氏家族旗下五大头目中除韩琛（曾志伟）外，均伺机背叛发难，不料却被倪家不起眼的第二代倪永孝（吴镇宇）不费一兵一卒牵制，此举引来重案祖督察黄志诚（黄秋生）的戒心，使其派出警校学生陈永仁（余文乐）渗入倪家进行长期的卧底工作，而韩琛为了巩固势力，早在警察内部安插了线人刘建明（陈冠希）。三年后，事业蒸蒸日上的倪永孝为安枕无忧，决意将五大头目一举歼灭，却因疏忽让韩琛成为漏网之鱼。
1997年，大难不死的韩琛重出江湖，为替死去的同事报仇，黄志诚找到他商议合作除掉倪永孝的事宜，不久却发现此举铸成大错，而各自为自己的尴尬身份苦恼的陈永仁和刘建明，则在无间道的路上越行越远。

1991年，香港黑帮三合会会员刘健明（刘德华）听从老大韩琛（曾志伟）的吩咐，加入警察部队成为黑帮卧底，韩琛许诺刘健明会帮其在七年后晋升为见习督察。1992年，警察训练学校优秀学员陈永仁（梁朝伟）被上级要求深入到三合会做卧底，终极目标是成为韩琛身边的红人。2002年，两人都不负重望，也都身背重压，刘健明渐想成为一个真正的好人，陈永仁则盼着尽快回归警察身份。
重案组从陈永仁手中获悉一批毒品交易情报，锁紧目标人物韩琛，没料情报被刘健明泄出，双方行动均告失败。但此事将双方均有卧底的事实暴露，引发双方高层清除内鬼的决心。命运迥异又相似的刘健明和陈永仁开始在无间道的旅程中接受严峻考验。

美国加州的圣佩雷罗港一艘货轮爆炸，死亡27人，9000万美元失踪。事故发生以后，联邦调查局探员白基奇在医院等待昏迷不醒的幸存者；海关特派员大卫（查兹•帕明特里 饰）则对另外一名拿到特赦令的幸存者金特（凯文•史派西 饰）进行了审问。
金特供认，在事故中丧生的基顿（加布里埃尔•伯恩 饰）、法特（本尼西奥•德托罗 饰）、麦曼诺（斯蒂芬•鲍尔文 饰）和杜学尼（凯文•波拉克 饰），以及他本人，六个月前被警察局作为卡车抢劫案的疑犯带到警局过了一夜，五人因此结成了一个犯罪团伙，狼狈为奸，狠捞了好几笔。好景不长，某天，律师小林（皮特•波斯尔思韦特 饰）找到他们，让他们替神秘头目凯撒•苏尔烧掉货轮上的毒品。法特第一个退出，随即遭到杀害，剩下四人不得不接受了这个任务。在货轮上，麦曼诺、法特、基顿都没有找到毒品，也因此相继被凯撒杀害，船也被炸毁，金特因为留在岸上接应而侥幸生还。
另一边，在医院抢救的幸存者，拼出了凯撒的头像，结果让所有人大吃一惊……

14岁的小女孩苏西（西尔莎•罗南 Saoirse Ronan 饰）生性活泼、古灵精怪，父亲（马克•沃尔伯格 Mark Wahlberg 饰）是一个模型爱好者，母亲(蕾切尔•薇姿 Rachel Weisz 饰)是循规蹈矩的传统女性，妹妹大胆，弟弟弱小。生日时，她收获了一部 相机，从此爱上了拍照，甚至在一个月间用光了24卷胶卷，令父母十分挠头。一次，全家在逛超市的时候，她偷偷望着橱窗外的男孩发呆。祖母（苏珊•萨兰登 Susan Sarandon 饰）看穿了苏西的心事，那个英俊的英国学长便是她的暗恋对象。然而，还没等两个人吐露心事，苏西却落入了坏人设下的陷阱。那个色迷迷的邻居哈维，用花言巧语引诱苏西，骗她走入其事先设好的圈套……
本片根据艾丽斯•西伯德的畅销小说改编而成，以苏西的视角、倒叙的方式，讲述了一个魔幻主义的犯罪故事。

巴西里约热内卢的贫民窟，这里是“上帝之城”，更是魔鬼也会叹息着转身的地方。　　阿炮（Alexandre Rodrigues 饰）带着我们到了这里，他见证了这里二十多年来被残暴、贪婪、复仇、野心、背叛、掠夺所裹挟的混乱生活以及最终导致的一场灾难性的黑帮争斗。虽然从小就要辗转于匪徒间求生存，但胆小怕事的性格与自我保护的本能却使他一直能平安度日。　　60年代初，阿毛、阿夹和阿呆是这里的“少年三侠”，在抢劫完旅馆之后，他们三人分道扬镳，阿夹重回上帝的怀抱，而阿呆和阿毛纷纷付出了生命的代价。　　70年，当年“少年三侠”手下的小弟小豆子（Douglas Silva 饰）靠着自己的心狠手辣，不停地吞并别人的地盘，成为了贫民区的“小霸王”，生意也从抢劫升级到了更为暴利的毒品买卖，和他一起飞黄腾达的还有班尼（Phellipe Haagensen 饰）。　　班尼认识了美丽的安迪丽卡（Alice Braga 饰），准备归隐，在送别的晚会上，他意外被对头杀害，悲痛之下，“小霸王”集合人手给班尼报仇，帮派之间的厮杀就此开始。　　此时的阿炮，机缘巧合下成为了杂志社的见习摄影师，他的相机，照下的却是孩子们持枪核弹的狰狞，和帮派间无休无止的仇杀。