机器战警20世纪30年代的上海滩，十里洋场，霓虹闪烁，各方势力盘根错节，此消彼长，上演一出又一出的惊现大剧。人称白狼的白帮帮主白正擎（刘恺威 饰）豪气冲天，在刀光剑影中从容前行，他在险象环生的名利场邂逅了从小孤苦伶仃的女魔术师蒋心（唐嫣 饰），生死考验让他们结下不解的因缘。在一列火车上，蒋心与女贼杜小寒（杨蓉 饰）邂逅，后者见利起意，陷害蒋心后冒对方之名走入豪门叶家，摇身变成了千金小姐。而侥幸见到一条命的蒋心则失去了记忆，她却由此成为白正擎口中所说的未婚妻。