黄飞红（李连杰饰）是一名将要退休的员警，曾经勇猛的他为了能顺利退休，想尽办法远离是非和麻烦。偏偏事与愿违，上司Angela（陈妍希饰）将冒失冲动的王不二（文章饰）分配给黄飞红做搭档。第一次搭档，在非法交易现场埋伏，阴差阳错放过了嫌疑人，和突然出现的逃犯陈虎（邹兆龙饰）大打出手，破坏了原本行动计画，被上级狠狠训斥一番。

接着，三人接手了棘手的“微笑离奇杀人事件”，所有死者脸上都带有诡异的神秘微笑。查案过程中黄飞红和王不二遭遇各种险情：潜入死者家搜集证据时和保险调查员（吴京饰）大打出手；怀疑演员刘金水（刘诗诗饰）是情杀凶手，在电影拍摄现场抓获正在拍摄动作戏扮演杀手的刘金水，又怀疑性感的保险销售戴依依（柳岩饰）为了巨额保险谋杀受害者。而刘金水和戴依依最终都有不在场证据，凶手却另有其人 [2]  。