佛曰：受身无间者永远不死，寿长乃无间地狱中之大劫
“无间”意指“无间地狱”。电影的第一部运用正序的时间线讲述警察和黑社会安插在彼此组织里卧底成长的故事。安插在警察里的卧底有刘德华扮演的刘建明，通过曾志伟扮演的韩琛给他的消息，帮助他成功的成为了一个长官，接触到警察内部更高的管理层并得到了更为重要的信息传递给了韩琛。
安插在韩琛身边的卧底警察是梁朝伟扮演的陈永仁，是韩琛的得力助手。他把黑社会内部重要的信息传递给他的上司由黄秋生扮演的黄志伟。
在一次黄秋生和陈永仁在交换信息的时候，黄秋生被黑社会杀害，在这个世界上没有人知道陈永仁是警察，在一次调查中刘建明通过手机黄秋生的手机联系上了陈永仁，得知他就是安插在韩琛身边的卧底。
本来刘建明和陈永仁两个本来没有交集的人，陈永仁根本不知道刘建明其实就是安插在警察内部的卧底，陈永仁在一次跟随卧底的时候失败了，虽然两人没有碰面但是陈永仁记得刘建明的一个微动作，在之后发现刘建明的办公桌上文件袋就是韩琛给刘建明调查卧底的文件袋，陈永仁更加肯定刘建明就是安插在警察局的卧底。
天台的会面一句“对不起，我是警察”是两人的矛盾激化，刘建明原本计划帮助陈永仁恢复身份并要求他保守自己的秘密，知道秘密的韩琛已经被刘建明杀害了，刘建明计划失败。突然另外一名警察中的卧底打破了僵局，也在进电梯的时候把陈永仁给杀害了，这是刘建明不想发生的。刘建明开枪杀害了那个卧底并把一切嫁祸给了他。
最后在陈永仁死后，从他的遗物中发现的资料证明了他是一个警察，刘建明帮他恢复了警察的身份，这也许就是他对自己的救赎。
如果以他们当卧底的生涯为时间线，第一部应该讲述的就是他们生涯中的巅峰时刻以陈永仁的死为结束，第二部应该讲述的是他们被选做成卧底的初期，刚刚进入卧底的角色。刘建明是对韩琛女人的刘嘉玲扮演的mary深深的爱慕，但是mary对此无动于衷，还是自始至终都爱着韩琛。第二部讲述他们两卧底的部分并不多，主要讲述黑社会倪家倪永孝的父亲被杀害，倪永孝一步一步巩固自己的地位并为父亲报仇，追杀仇人mary、韩琛等，反而被韩琛杀了全家的反转。最后韩琛成了最后的赢家。在香港回归的大背景下，黄志陈和韩琛的朋友关系破裂，这部就落幕了。第二部应该是第一部的前部分。
三部当中，第三部是时间最为交错的。由于陈永仁在一次打架斗殴之后，黄秋生发现他越来有暴力倾向，给他安排了心理医生由陈慧琳饰演的李心儿给陈永仁治疗，她就如同一道光一样照亮了陈永仁灰暗的生活，在渐渐的相处中两人暗生情愫。交叉回到了陈永仁死后的十个月后，刘建明被警察局安排到了闲置的职位上，他继续的调查除了自己以外的卧底，害怕别人知道自己的身份，渐渐迷失了自己一步一步走向深渊。
刘建明也许是偷了心理医生的电脑观看陈永仁病例的原因，精神开始恍惚有了陈永仁的意识，两端意识不停的穿插着。刘建明怀疑保安部的长官由黎明饰演的杨锦荣是安排在警察局中的另外一个卧底，他发现了另外一位就是和韩琛在内地有接触的商人由陈道明扮演的沈澄。这个商人沈澄和杨锦荣有了交集，让刘建明更加肯定自己的怀疑是正确的。但是在一次韩琛派陈永仁和沈澄交易的时候没有货导致两方开火，最后当杨锦荣出现他们三人聚在一起的时候，知道了真相原来他们三个都是警察。
时间线从陈永仁死前和死后不停的前后穿插，最终故事的高潮在陈建明揭发杨锦荣时结束，而播放的是自己帮韩琛调查内奸时的录音，事情败露了刘建明的情绪失控打死了杨锦荣，在最后也自杀给了自己一枪。“我也是好人，为什么不给我一次机会。”刘健明反复的说，这就是对自己的救赎，只是他已经被黑暗吞噬了。
整个三部的最终大结局，刘建明因为失去了意识坐在了轮椅上度过余下的一生，结尾回到了他们初次相遇的时间，那家音响店里，放上了那个熟悉的音乐······
佛曰:“受身无间者永远不死，寿长乃无间地狱中之大劫”。两位男主刘建明和陈永仁无疑生活在地狱中永不轮回：一步错，步步错。最后的结局对于刘建明也许是最好的安排了，如果他还记得自己的过去那将是多么痛苦，只记得那最美好的情愫就好了。
男主他们的名字就像他们一生一样，陈永仁即使生活在恶劣的环境中还是保持着仁义，最后说了那句“对不起，我是警察”，没有在任何诱惑面前屈服。刘建明就如他女朋友说的那样“我不知道你到底是好人还是坏人”，渐渐的明白了他自己就是想做个好人。
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