无边的戈壁滩上，欠下高利贷的二勇（王学兵 饰）意外与来历不明的孩子尕娃（朱耕佑 饰）踏上了一段凶险的追妻之旅，笔直又狭长的公路上，二勇和尕娃与忧郁暴躁的女卡车司机小眉（马伊琍 饰）相遇，三个性格迥异的人因故临时结伴而行，在穿越戈壁的三天两夜里，三个孤独的人度过了一段恍若家人的时光。随着旅途的继续，他们邂逅的人和遭遇的事，使得每个人命运发生了重大改变，人的命，路的头，在苍茫天地之下都变得微不足道……

川陕总督卓仲廉（胡晓光 饰）的孙子卓一航（黄晓明 饰）刚刚成为武当派的新掌门人，逢此良机，他奉紫阳道长（于承惠 饰）之命前往京城进奉红丸。谁知魏忠贤（倪大宏 饰）从中作梗，用假红丸毒死登基不久的明光宗，之后把持朝政，派出锦衣卫追杀卓一航。与此同时，川陕副将金独异（赵文卓 饰）图谋害死卓仲廉，栽赃于救助灾民的魔教女子玉罗刹练霓裳（范冰冰 饰）。混战中有过一面之缘的练霓裳和卓一航再度相逢，并坠入爱河。然而好景不长，锦衣卫的魔爪分别伸向练霓裳所在的明月寨以及卓一航所在的武当山，有情之人被迫分离。为免除武当覆灭之难，卓一航只得忍辱负重归顺阉党。不久，锦衣卫攻入明月寨，指出练霓裳就是杀死川陕总督卓仲廉的凶手，卓一航为查明真相只身前往京城。练霓裳听闻卓一航归顺朝廷并另娶娇妻的消息，一时悲愤交集，一夜间黑发尽数变白发。

80后北漂沈彦（佟丽娅 饰）和陈锋（陈思成 饰）未婚先孕，正当筹划结婚之际，前男友方洪江（耿乐 饰）却突然出现，满足了沈彦多年的心愿。陈锋的好哥们，情场圣手吴峥（王学兵 饰） 与妻子张蕾（余男 饰）的生活一直风平浪静，而当张蕾得知老公出轨的事实后，她拨通了老板刘辉（梁家辉 饰）的电话。天堂希腊， 佳玲（刘嘉玲 饰）与刘辉在圣托里尼正在大玩偷情游戏，在真心话大冒险的游戏里，彼此突然被问到了内心最深的秘密。 处在不同人生阶段的情侣们，面临着各自的爱情困扰，在北京这座最熟悉又最让人陌生的城市里，当梦想照进现实，爱情，也正在遭遇最残酷的现实。

1977年，搅扰中国人民整整十个年头的文化大革命已结束。人民的生活重新步上正轨，在这百业待兴之际，中断了多年的高考也得以恢复。东北某农场内，生活着一群来自四面八方、身份各异的知青。他们将最好的年华献给了这片黑土地，却不知自己的明天将在何方。恢复高考的消息传到这里，让年轻人们的心再次躁动起来。适逢农场负责人老迟正在酝酿修路计划，只要在建设中取得良好表现就有机会被推荐去大学。知青们为此蠢蠢欲动，而另有打算的老迟却把机会给了成分不好的女孩陈琼。原来陈琼和老迟的爱将潘志友是一对情侣，他打算借此将二人拆散，让潘扎根于此。然而充满着理想的年轻人是会紧紧抓住这个难得的机遇，还是随波逐流接受命运的安排？

1949年，新中国建立之初。江山初定，百废待兴，和平的表象下没有硝烟的战争早已拉开序幕。败逃台湾的国民党接连向大陆派出特工，伺机破坏。为了应对接二连三的破坏活动，中共成立情报部门701局与敌方展开连番较量。同年10月初，701局控制的侦听局莫名消失，为了查清消失电台的下落，701局负责人郭兴中（王学兵 饰）授命代号二〇〇的张学宁（周迅 饰）去上海寻找耳力超群的钢琴调音师罗三耳。结果阴差阳错，学宁找到了罗的小徒弟——耳力同样超群的盲人调音师何兵（梁朝伟 饰）。何兵不负众望，不仅通过层层严苛的考试，还在工作中一鸣惊人。在残酷的谍报战争中，何兵和学宁之间某种情愫也暗暗滋生……