在中国大陆三十年代兴隆的大上海，“神探”柯蓝（李亚鹏 饰）带领他的小队经常去捣腾。一次，他来到一处富商家里，意外发现一件古怪的案件：女明星白露在她的浴室中被害，而另一个女明星黄月也在不久前遇到了同样的命运。柯蓝迅速锁定目标，这是某个有名的“美丑杀手”的手段。然而，这位凶恶残忍的杀手并未就此停歇，他接着又动用诡计，制造了另一个冻结女明星的恐怖案件。柯蓝面临着对手越来越狡猾且多变的问题，为了抓住这名杀手，他不惜借助黑社会势力和其它途径。每次调查都会碰上新的障碍，这让柯蓝感到非常的挫败。此外，由于柯蓝的行动被黑社会盯上了，他们也会加以阻挠。一次，在一个夜市中，女明星白露遇到了危险，而柯蓝也意外遭到袭击。柯蓝和他小队与凶手斗智斗勇，但这次却落入了对手的陷阱之中。虽然柯蓝一行人成功逃脱，但是这名杀手却趁机逃脱。案件变得越来越复杂，一些曾经被柯蓝排除的人也开始卷入事件，甚至会出卖他的同事。这时候，一个谜一般的女人出现了，她给柯蓝留下了一份信息，警告他将面临更大的危险。柯蓝意识到，这名杀手正在筹划一项大规模的谋杀行动，而他正是其目标之一。这时，一切看起来都已经没有办法解决。柯蓝面对着一片混沌，无奈之中，只能跟随那位谜一般的女人出发，展开全新的调查。这将会是一个有意义的冒险，对柯蓝来说，也会是人生的转折点。