为弘扬民族正气，精武英雄陈真（甄子丹 饰）当年在上海虹口道场击杀日本武术高手。在此之后他更名改姓，背井离乡，远赴法国务工。一战后陈真化名齐天元，重返阔别已久的祖国，并以实业家的身份结识了上海大亨刘禹天（黄秋生 饰）及性感妖艳的夜总会女郎KIKI（舒淇 饰）。刘张扬跋扈，大发战争财，但尚存中国人的骨气；KIKI表面单纯，实则是日本女间谍，长期潜伏夜总会搜集情报。一战虽然结束，但战争的阴影远远没有散去。陈真加入秘密的抗日组织，并希望争取到刘禹天的支持。与此同时，以皇军大佐力石猛（木幡龙 饰）为首的暗杀军团开始向爱国志士痛下杀手。 鱼龙混杂、暗流涌动的上海滩，已是黑云压城，暴雨将至……

故事发生在90年代的小城市。云荞（马思纯饰）想要“活成一部电影”；李麦（钟楚曦饰）有看得见希望的未来；吴风（黄景瑜）也要在平凡的日子里背水一战。每个人都有着对未来的憧憬，带着憧憬开始了异乡漂泊之路，可是未来真的会如他们所愿吗？

1941年，太平洋战争前夕。世界局势动荡不安，新一轮大战一触即发。各国势力汇集魔都上海，暗流涌动，危机四伏。中共通过潜伏在日本高层中的共产党尾崎秀实，得到日军即将发动袭击珍珠港的计划，代号“东风，有雨”。经满铁高官中西正弘（三浦研一 饰）、中共情报人员安明（柳云龙 饰）之手，情报送往重庆，但珍珠港依然遇袭，太平洋战争旋即爆发。 　　在此之后，日方抓获军统情报人员，并得知尾崎秀实和中共的关系。尾崎遇害，中共情报小组的交通员（王宝强 饰）、报务员（刘璇 饰），安明一组渐渐和组织失去联系。这时，一枚藏有日本政府重大秘密的胶卷辗转来到上海。各方势力为此展开新一轮的明争暗斗……

特工“J”（文章 饰）在执行一次A级任务时头部中枪，导致颅内下丘脑受损。养伤期间，J渐渐变成了一个三百斤的大胖子，并患有严重的嗜睡症，但J依然认为自己是一个王牌特工。终于，J再次接到任务，只身前往日本取回机密文件。文件得手后，J却擅自拆开文件决定替组织继续完成隐藏其中的任务，不料却晕倒在居酒屋。医院醒来的J结识了保安郝英俊（包贝尔 饰），郝英俊为了证明自己不是个一事无成的废物毅然决然地加入任务中。这对临时拍档在执行任务的过程中，经历一次又一次令人啼笑皆非、险象环生的危机......