1905年，香港中环。革命者惨遭暗杀。清廷得知孙中山（张涵予饰）即将抵港，派大将燕小果（胡军饰）前去剿灭。他收买了赌徒沈沉阳（甄子丹饰）当间谍。恰逢商人李玉堂（王学圻饰）之子李重光（王柏杰饰）的中考庆典。重阳眼看着前妻月如（范冰冰饰）和年幼的女儿成了别人的家人，黯然离去。社长陈少白（梁家辉饰）为保护孙子，请话剧团团长（任达华饰）前去相杀，女儿方红（李宇春饰）幸免于难。陈少白被抓，遇到了燕小果，师生不欢而散。独子心腹被捕等事件导致李玉堂投身革命，引来史密斯督察（曾志伟饰）查封报社。与此同时，李玉堂帮助马车夫阿四（谢霆锋饰）与情人阿春（周韵饰）订婚。月如夜将重重的放在了太阳身上，要他改造自己。打人少女方红、小贩王福明（巴特尔饰）、乞丐刘玉白（黎明饰）等人也相继加入保护孙子的行列。一场惊心动魄的全城追逐开始了……本片投资1.5亿人民币。历史上首次将1905年的香港中环按1:1的比例在上海重铸。
