國際安全局的王尚恩（安志杰 飾）率萬飛（周杰倫 飾）等部下遠赴約旦，押送制造天花病毒變體的科學家肯納，豈料王尚恩叛變【biàn】將肯納劫走，萬飛頭部受重傷，他同隊中的心上人也在這次任務中身亡。三個月后，王尚恩等人研制的病毒造成一艘貨船上的人們盡數死亡，而他此時準備販賣疫苗謀取暴利；萬飛在醫院中被告知頭部的子彈無法取出，神經受損導致他兩周后會有生命危險，萬母向其透露他有一個失散多年的哥哥。為了完成母親心愿，萬飛前往吉隆坡尋找哥哥萬陽（謝霆鋒 飾）。飛機上與萬飛同行的簡博士恰巧是王尚恩一伙準備用來替換肯納的病毒專家，簡博士被王尚恩派出的萬陽劫持，萬飛出手相救。因為分屬不同陣營，兄弟只得拳腳相見……