未来世界,军方研制强化战士作战能力的药剂,却弄巧成拙导致大量民众沾染失败的实验制剂,并由此诞生了身体异于常人的生化人群体。军方兴建了庞大的隔离建筑,同时研发出对付生化人的最终武器,于是生化人组织派出女战士紫罗兰(Milla Jovovich 饰)潜入军方内部,用暴力方式将最终武器抢夺。紫罗兰难耐好奇,于路将最终武器包装打开之后发现里面居然是一名男童(Cameron Bright 饰),原来男童拥有可以消灭生化人的血液抗原,紫罗兰认为血液抗原亦可使生化人返回人类形态,不满组织的粗暴解决方式遂决意背叛,携自称“6号”的男童踏上了躲避军方和生化人组织的亡命之旅。而男童的背后,还有更大的秘密尚未揭开。
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。