患有躁郁症的阿东（余文乐 饰）因为当年误杀饱受痛症折磨的妈妈（金燕玲 饰）被判入住青山医院，康复出院后住在当陆港司机的爸爸黄大海（曾志伟 饰）的板间房里。黄大海试图关心儿子，但阿东却并不领情，原来阿东一直对爸爸当年抛弃家庭的事耿耿于怀。阿东重投社会，却遭到身边的朋友歧视，唯然他尝试平复自己，同时阿东也想尽方法希望找回当天谈到近乎订婚的Jenny（方皓玟 饰），没想到当找到Jenny时，却有着另一番滋味。

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。