1949年，新中國建立之初。江山初定，百廢待興，和平的表象下沒有硝煙的戰爭早已拉開序幕。敗逃臺灣的國民黨接連向大陸派出特工，伺機破壞。為了應對接二連三的破壞活動，中共成立情報部門701局與敵方展開連番較量。同年10月初，701局控制的偵聽局莫名消失，為了查清消失電臺的下落，701局負責人老鬼（王學兵 飾）授命代號二〇〇的張學寧（周迅 飾）去上海尋找耳力超群的鋼琴調音師羅三耳。結果陰差陽錯，學寧找到了羅德小徒弟——耳力同樣超群的盲人調音師阿兵（梁朝偉 飾）。 阿兵不負眾望，不僅通過層層嚴苛的考試，還在工作中一鳴驚人。在殘酷的諜報戰爭中，阿兵和學寧之間某種情愫也暗暗滋生……