2007年，Dr.James在半岛军火商的支持下研究生化人。研究过程中，生化人安德烈发生基因突变大开杀戒，将半岛军火商杀害，并控制其组织，接管生化人的研究。Dr.James侥幸逃生，只好寻求警方的保护。特工林东（成龙 饰）不得以离开生命垂危的小女儿西西，接受证人保护任务...                                                                      　　十三年后，一本科幻小说《机器之血》的出版引出了黑衣生化人组织，神秘骇客李森（罗志祥 饰）（被杀害的半岛军火商的儿子），以及隐姓埋名的林东，三股力量都开始接近一个“普通”女孩Nancy（欧阳娜娜 饰）的生活，想要得到她身上的秘密。而黑衣人幕后受伤隐藏多年的安德烈也再次出手，在多次缠斗之后终于抓走Nancy。林东和李森，不得不以身犯险一同前去解救，关键时刻却发现李森竟然是被杀害的半岛军火商的儿子，生化人的实验记录也落入了李森之手......

菜鸟特工宋雨浓，崇拜着外冷内热的师兄谢醉桥，然而因为自己的鲁莽和生疏，频遭醉桥训斥，每次都被带着出任务，没有机会开枪。而狙击手谢醉桥因为特殊的能力和杀伐果断的性格、毫不仁慈，百发百中的枪法，被称为「艳火枪手」。 一个重要通缉的危险人物，黑秒针，在在一次特工任务中闹翻了整个总部。提携宋雨浓的长官娄群面临质询，盛怒之下苛责宋雨浓不作为，宋雨浓负气追击黑秒针，每次都跟在醉桥身后的雨浓欲上前击毙敌人，不料不敌。谢醉桥为了保护宋雨浓暴露被杀。雨浓连尸体都来不及抢回便被队友救走，醉桥牺牲。宋雨浓再次醒来的时候发现这个名号居然被封在自己头上，没有人记得谢醉桥这个人，也没有见到谢醉桥的尸体。雨浓试图找到其中究竟发生了什么，来拯救师哥，去联系师哥有关的人，长官娄群，醉桥护理枪的店老板沙明，通过他们罗生门式的叙述，却发现，谢醉桥的死正是他的死亡造成的……多个轮回每个都指向了醉桥的死亡……