1991的香港，倪坤是当时的黑社会老大，警署的黄志诚想铲除倪坤，并扶助与他关系不错的韩琛上位。但韩琛不愿恩将仇报去杀提携他的倪坤，于是黄志诚便教唆了他的老婆Mary去刺杀倪坤。
Mary就是刘建明的开始。那个在黑夜中击毙倪坤的人，竟是一个为博红颜一笑的少年。也是为Mary，他进入警校为韩琛当卧底。很多年后，当刘建明在李心儿的催眠下忏悔，翻开尘封的往事时，他说：“我不想做黑社会，我想做个好人，没想到，我遇到Mary。”他为了Mary杀了倪坤，但当他向Mary表白被拒绝之后，他却把这个自己最爱的女人交给了敌人，也令韩琛走向极端。
倪坤的死就像多米诺骨牌的倒下，所有人的劫难开始降临。事情并未如黄志诚和Mary所愿，倪坤的儿子倪永孝接手了父亲的“生意”，不动一刀一枪便智取了原本想自立门户的手下，成为新的黑社会头目。同时，陈永仁是倪坤的私生子的身份被警校得知，他被开除，走上卧底之路。
陈永仁一心想做个好人，恢复警察的身份，甚至潜伏在自己同父异母的哥哥倪永孝身边，处心积虑地搜集着倪的犯罪证据并向警方透露他的行踪。年复一年，他失去了女友、失去了孩子（女友其实没有打掉孩子）、失去了家人。他夜不能寐，他知道自己是好人、是警察，却没有被认同，活在黑暗之中如履薄冰。他的身世和志向背道而驰，这是命运的悲剧。
在这场混战之中，刘建明和陈永仁站在了对立面，一个是黑社会的卧底、一个是警方的卧底，但他们的距离却一直近在咫尺，直到最后，刘建明再也分不清彼此，我和你都是一个想做好人的警察，却不断被命运捉弄。你是投错了胎，而我是爱错了人。刘建明求一个机会，而陈永仁求一个身份。
当黄志诚取下倪永孝的照片，把曾经费尽心机扶上位的韩坤的照片钉上墙作为新的目标时，是否能料想到，很多年以后，自己会死在这个昔日好友的手里。韩琛的“好”随着Mary一同消逝，这到头来却是黄志诚一手促成的。黄曾想以自己的手腕改变世道，虽然倪坤死了，但Mary也死了，卧底也死了，陆警官也做了替死鬼。他的自以为是让他受到了惩罚，他心灰意冷想服从法制，重新开始，不过命运给他的只有轮回，直到他坠楼的那一霎为止。
黄的对立面是黑社会，从倪坤到倪永孝，从倪永孝到韩琛。黑社会就是坏人吗，坏人如何定义呢？刘建明说：“我不知道什么时候才能停止，我要生存，就要出卖身边的人。”而陈永仁也是在不断出卖身边的人，这是卧底的工作，出卖并不等于坏。杀人与否也从来不能判定一个人的好坏。在这里，谁又不曾杀人？倪永孝视家庭如生命，遇到任何事都是先照顾家里，安排好亲人，最终也是死在这个弱点上。他对弟弟陈永仁也照顾有加，他早已知道他的身份却一再给他机会。当倪最终倒在陈的怀里，绝望地握着陈身上佩戴的窃听器，直直地看着他像是在质问，却又紧紧地将窃听器塞回了陈的衣服里。这一刻，早已没有善恶，沦为混沌一片。
所有的命运交织，因果轮回，朋友变成敌人，亲人互相背叛，爱人离去，身份转换，一片混沌中响起了悠长的歌声：“是谁，在敲打我窗... ...”陈永仁和刘建明并肩坐着，唯有那一刻，他们褪去了所有的身份、执念，平和以对。
无间道中，因果轮回，手表的镜头不断出现，表店的劳力士、Mary戴着的昂贵手表、倪永孝在警局的桌上架起的手表、刘建明为自己买的第一块手表、黄志诚送陈永仁手表。仿佛手表，是一种暗号，在命运交织的众人之间传递，而传递的是时间承载下的的命运的轮回。
在这里，没有输赢没有对错、没有始终没有救赎、没有好人和坏人，没有正没有邪。韩琛不信命，他说自己的路自己选。最终在地下车库被自己派出去的卧底击毙。他没有看到在人间的黑暗中深藏着的地狱之门。
佛曰：受身无间者永远不死，寿长乃无间地狱中之大劫。只有刘建明活着，只有他还在无穷无尽的无间地狱中煎熬。
