1927年，地下党员钱壮飞（孔祥玉 饰）为了保护自己离开北平，化装成医生，转移到上海。抵达上海后，钱壮飞与党失去了联系。然而，他却得到了同乡、国民党中央秘书科陈立夫的表弟徐恩曾的青睐。徐恩曾邀请钱壮飞加入中央党务调查科，并对他的才能给予赏识。不久后，钱壮飞重新与地下组织建立了联系，并得到中央的批准，要求他打入敌人内部，长期潜伏下去。
在国民党的秘密机构中，钱壮飞逐渐赢得了徐恩曾的信任，成功地破译了重要的密报，阻止了因为顾顺章的叛变而引发的国民党队上海地下组织的突袭行动。钱壮飞安全地撤离了上海，并前往中央苏区参加红军。这段经历展示了钱壮飞在潜伏过程中的机智和勇敢，也显示了地下党员在艰难环境下为革命事业奋斗的决心和牺牲精神。
张明和胖子是北京城内两个游手好闲、不务正业的小青年，他们靠假冒警察敲诈富商赚钱。除此之外，他们还经常在街上搭讪女青年寻找刺激。这一日，张明遇到某大学外语系女学生吴迪，这两个身份悬殊的年轻人却擦出不该有的火花。张明的玩世不恭很快让充满浪漫情怀的吴迪倾倒，从此对他忠贞不二；然而张明却只是随便玩玩，他毫不珍惜这个纯洁女孩的感情。倍感受伤的吴迪出卖肉体，自甘堕落，更因此付出生命。张明则在一次抓捕过程中锒铛入狱。三年后，张明获释出狱。在前往某海滨城市养病的途中，他邂逅了爽朗的女大学生胡昳。这个女孩给了张明似曾相识的感觉，同时也让他切实体会到自己当年对吴迪造成的无法弥补的伤害……
本片根据王朔同名小说《一半是火焰，一半是海水》改编。
