便衣民警老张（张立宪 饰）在酒桌上跟一帮兄弟们开怀畅饮，用歌声道出了北京的苦辣酸甜。他们潜伏在川流不息的人群中，伺机而动，抓捕违法犯罪人员：无论是用电子干扰汽车车锁盗取财物的，还是用残疾人作诱饵碰瓷的，无论是拉帮结派的梁上君子，还是招摇撞变的算命先生……全都逃不过老张的法眼。老张的事迹甚至还上了北京电视台的纪录片。然而…

故事发生在1948年，特别调查局要员俞北平（陈建斌 饰）被上级调往青城，奉命调查发生在那里的命案，可实际上，俞北平的真实身份正遭到上级的调查和怀疑，他时时刻刻都处于危险之中。在青城，俞北平遇见了名为林莎（齐溪 饰）的女子，身为美军中尉的她，其真实身份其实是俞北平失散多年的女儿。