唐大中十三年，民间出现不少反昏君反腐官的安排，其间以打着“杀富济贫推翻朝廷”旗帜的飞刀门的实力最大。飞刀门总部设在靠近国都长安的奉天县境内，为保长安安全，朝廷指令奉天县府将飞刀门成员悉数剿灭。 
奉天县两大捕头刘捕头（刘德华）与金捕头（金城武）收到限期缉拿飞刀门新任帮主归案的指令。因置疑牡丹坊的舞妓小妹（章子怡）是飞刀门前帮主的女儿，刘捕头规划将她拿下押入天牢，后又与金捕头再度设下骗局令金捕头化身烈士将她救出，想骗得她的信赖查出飞刀门的巢穴，但他不知的是，除了在公事上与金捕头和小妹打交道外，私情上也会与他们有番羁绊。