唐大中十三年，民间涌现了一些反对昏君和反腐败的组织。其中，以打着“杀富济贫颠覆朝廷”的旗帜的飞刀门势力最为强大。飞刀门总部设在靠近都城长安的奉天县境内。为了保持长安的安宁，朝廷下令奉天县府将飞刀门的成员全部剿灭。奉天县的两位捕头刘捕头（刘德华）和金捕头（金城武）收到了限期缉拿飞刀门新任帮主的命令。由于怀疑牡丹坊的舞妓小妹（章子怡）是飞刀门前任帮主的女儿，刘捕头设计将她抓捕并关押在天牢中。之后，刘捕头和金捕头再次合作，设下骗局，让金捕头化身义士将小妹救出，希望通过她来获取飞刀门的信任，并查出他们的藏身之处。然而，他们不知道的是，除了在公事上与金捕头和小妹有交集外，他们之间在私情上也会有一些纠缠。