1991年，香港黑帮成员刘建明（刘德华饰）听从老大韩辰（曾志伟饰）的指使，加入警队成为卧底帮派。韩晨答应刘建明会在七年内帮助他晋升为见习督察。1992年，警察训练学校的优秀学生陈永仁（梁朝伟饰）接到上级的要求，深入黑社会当卧底。最终的目标就是成为韩沉身边的名人。2002年，两人都不负众望，承受着沉重的压力。刘建明逐渐想成为一个真正的好人，陈永仁则期待尽快回到警察的身份。犯罪小组从陈永仁处获悉一批毒品交易情报，并锁定目标人韩晨。不料情报被刘建明泄露，双方行动均告失败。然而，这起事件暴露了双方都有卧底的事实，并引发了双方高层铲除内部人士的决心。命运不同却又相似的刘建明和陈永仁，在无间道的旅途中开始经受严峻的考验。
