妮娜（朱丽叶·比诺什 Juliette Binoche 饰）千里迢迢来到繁华的大都市巴黎，意在这里潜心学习表演。在巴黎，妮娜结识了名为保罗（Wadeck Stanczak 饰）的男子，之后又通过保罗认识了昆汀（朗贝尔·维尔森 Lambert Wilson 饰）。  　　昆汀曾是一名前途无量的演员，却因为女友的意外死亡而一蹶不振，颓废度日。昆汀的艺术气质吸引了妮娜的注意，两人很快就坠入了爱河，然而，昆汀在死亡的道路上越走越远，最终选择自杀，和曾经的女友一样死在了车轮之下。之后，痛苦的妮娜向一直暗恋她的保罗寻求温暖，可是妮娜对保罗的感情，却并非爱情，这令保罗感到十分痛苦。妮娜决定出演戏剧《罗密欧与朱丽叶》，这正是当年昆汀最后演出过的戏剧。

法国女留学生埃尔莎（刘亦菲 饰）在成都爱上了丝绸研究员、尺八高手马荣（黎明 饰），后又在巴黎与马荣的兄弟、纹身师建民（刘烨 饰）之间产生情感。前者找到了一种符合他理想的蚕——夜孔雀，后者把蝶化的夜孔雀永远铭刻在艾尔莎的肌肤上。

一名保护人员和一名军情六处特工在一次恐怖袭击后联手行动。他们一边怀疑有内奸，一边争分夺秒地挫败威胁巴黎的更大阴谋。