1937年12月13日，时为国民政府首都的南京城沦陷，部分官员弃城逃亡，但仍有许多官兵留守，誓死保卫这个大厦将倾的城池。宋锡濂部军官陆剑雄（刘烨饰）协同战友与日军展开了激烈的巷战，他们微弱而顽强的抵抗最终被压制，数以万计的中国军民成为俘虏，在枪炮声中血染长江；金陵女子学院安全区，女教师姜淑云（高圆圆

日本建设部官员川村康宏在职期间被认为大量搜集美国方面的机密，为防止对本国构成危害，美国方面派遣CIA官员跟踪川村，时刻准备夺回据说藏有机密的U盘。在行动之初，CIA发现杀手约翰·雷恩（椎名桔平饰）也介入进来。约翰是美日混血儿，越战之后受训成为成为一名独行杀手，足迹遍布世界各地，成为令美国政府颇为头痛