七七事变前夕，年轻的美籍华人亨德勒（彭于晏 饰）从美国远渡重洋，回到阔别十余年的北平行医。然而他的真名叫李天然，十三岁时亲眼目睹师父一家被其师兄朱潜龙（廖凡 饰）和日本人宁一郎（泽田肯尼亚 饰）灭门。侥幸逃生的天天被美国医生亨德勒送到大洋彼岸，接受极其严苛的训练，如今带着一项绝密任务踏上故土。亨德勒父子租借了神秘人蓝青峰（姜文 饰）的房子，蓝青峰是辛亥革命的参与者，与现任警察局长朱潜龙关系密切，但他暗中将杀害李天然作为筹码。鼓励朱某除掉宁一郎。复仇心切的李天然找到了仇人，而亨德勒医生则竭力阻止养子冒险。而在这个过程中，交际花唐凤仪（许晴饰演）和裁缝关巧红（周韵饰演）也卷入了男人勾心斗角的漩涡。直到七七事变爆发，所有的矛盾迎来了决断时刻……
本片改编自张北海的小说《侠隐》。
