当代，中国长江沿岸。
　　船长高淳（秦昊 饰）在驾驶货船沿长江送货的途中，不断上岸寻找艳遇。但他逐渐发现，这些在不同的码头遇到的女人，好像是同一个人——安陆（辛芷蕾 饰）。只是随着航程的上溯，安陆时而温柔，时而疯狂，但是变得越来越年轻。高淳迷上了安陆，不断停船与她相会，也渐渐发现安陆出现的地点，都与一本未知作者的手写诗集有关。
　　但是船过三峡之后，安陆不再出现了。
　　高淳疯狂地寻找安陆，在诗集和航线图中，发现了安陆出现的规律。船上发生变故，但他不顾一切地独自一人驾驶货船，继续上溯长江，直到源头的雪山，终于发现了安陆的起源，和长江的秘密。

　　法国女留学生埃尔莎（刘亦菲 饰）在成都爱上了丝绸研究员、尺八高手马荣（黎明 饰），后又在巴黎与马荣的兄弟、纹身师建民（刘烨 饰）之间产生情感。前者找到了一种符合他理想的蚕——夜孔雀，后者把蝶化的夜孔雀永远铭刻在艾尔莎的肌肤上。

　　柯达（欧豪 饰）收到了来自于20年前一个包裹。唤起了他无限回忆，从而令他踏上了重回故乡之路。
　　沿着记忆的路线，柯达一路辗转回到高中时期的母校。尘封的往事、埋藏在心底的岁月、天使般的少女夏叶（张慧雯 饰）……那些关于青春与初恋的回忆涌上心头。
　　那时的他们一同上学，一起去冒险， 共同约定要前往世界的中心，单纯的爱让他们倍感幸福。然而残酷的现实无法逃避……但相知相爱的两颗心却也更加坚定。
　　这趟回忆之旅让徘徊在往事迷宫中的柯达敞开了封闭已久的心，他重新看见过去，也发现未来。柯达想起他和夏叶的约定，继续找寻夏叶生前最掛念的世界中心。

　　一出上世纪30年代旧上海的群像戏——叱咤风云的帮派大佬，不甘寂寞的交际花，说着地道上海话的日本妹夫，只收交通费的杀手，被冷落却忠诚的姨太太，外表光鲜的电影皇后，深宅大院里深不可测的管家，偶尔偷腥的电影皇帝，荷尔蒙满溢大脑的帮派小弟，一心想要破处的处男，善良的妓女，随波逐流的明星丈夫，投靠日本人的帮派二哥，日理万机却抽空恋爱的戴先生。
　　战争之下，繁华落尽。帮派大佬逃亡香港，交际花不知所踪，日本妹夫死在上海，电影皇后被丈夫抛弃，处男遇上妓女，姨太太杀死二哥。战争惨烈，战争终于结束。