段小楼（张丰毅饰）与程蝶衣（张国荣饰）是自幼在戏班长大的师兄弟，一个工生，一个习旦，两人配合默契，尤以一出《霸王别姬》名动京城。戏台上，他们是霸王与虞姬；戏台下，两人约定合演一辈子此戏，不离不弃。然而，程蝶衣对段小楼的情感早已超越师兄弟与搭档之情，他将戏中的忠贞与痴情带入现实，却因段小楼娶妓女菊仙（巩俐饰）而心生裂痕。时代巨变中，从民国到抗战，再到新中国，京剧艺术与个人命运在政治浪潮中反复沉浮，两人因“文革”批斗而互相背叛，昔日情谊支离破碎。多年后，历经沧桑的两人再度同台，程蝶衣在最后一次《霸王别姬》演出中，以真剑自刎，用生命践行了“从一而终”的誓言。影片以史诗般的叙事，探讨了艺术与人生、忠诚与背叛、理想与现实的永恒命题，成为华语电影史上不朽的经典。