1949年,新中国建立之初。江山初定,百废待兴,和平的表象下没有硝烟的战争早已拉开序幕。失败逃亡台湾的国民党接连向大陆派出特工,企图破坏中华人民共和国的稳定局面。为了应对接二连三的破坏活动,中共成立了情报部门701局,与敌方展开了连番较量。然而,就在这时,701局控制的侦听局莫名消失。为了查清消失电台的下落,701局负责人老鬼(王学兵饰)授命代号二〇〇的张学宁(周迅饰)前往上海寻找耳力超群的钢琴调音师罗三耳。不料,学宁却误打误撞地找到了罗三耳的徒弟——耳力同样出众的盲人调音师阿兵(梁朝伟饰)。阿兵不负众望,不仅成功通过了层层严苛的考核,而且在工作中表现出色。在残酷的谍报战争中,阿兵和学宁之间也慢慢地产生了某种情愫。