钢铁侠托尼·斯塔克（小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 饰）在国会听证上拒绝交出最新技术。与此同时，他发现胸口的微型电弧反应炉正迅速造成血液的钯金属中毒。沮丧的托尼将斯塔克公司的总裁职务交予了秘书波兹（格温妮丝·帕特罗 Gwyneth Paltrow 饰），由她全权负责正在进行的纽约斯塔克博览会。波兹从法律部门调来助理娜塔莉（斯佳丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰）照顾托尼。托尼在媒体前的高调亮相引起了其父当年同事的儿子，伊凡（米基·洛克 Mickey Rourke 饰）的不满。为了实施报复，他子承父业，研制出了一套可与钢铁战衣相媲美的装备。伊凡的技术引起了托尼的竞争对手，军火商贾斯丁·汉默（山姆·洛克威尔 Sam Rockwell 饰）的注意，他设法将伊凡劫持出狱，秘密研究取代钢铁侠。正当托尼苦于钯金属中毒造成的失意之时，他发现娜塔莉原来身负秘密使命，而自己的任性，也造成了与好友，空军上校罗尼（唐·钱德尔 Don Cheadle 饰）的反目，眼看局势就要失控…

一块价值连城的玉为主线，引发出四个喜怨哀惧具有内在联系的独立故事。 第一段为独立故事，后三段倒叙，补充第一个故事。 故事一：喜-对爱的肯定 有一对情侣，女的在订婚前，将一个有特殊意义的玉佩交给自己的未婚夫。而一个喜欢这个女人的男人知道玉佩的秘密后，就雇小偷去偷玉佩。小偷成功偷到却又不幸丢失，就弄了块假的交差。而丢玉的未婚夫则想尽各种办法来寻找玉佩，后来无意中拿回了真玉佩。在两人的订婚仪式上，雇人偷玉的男人想抢婚，却因被小偷骗而失败，最终男女主角走到一起。 故事二： 怒-因爱而气 捡到小偷掉的玉佩的女孩遇到了一个失去了女儿的司机，司机像爱女儿般爱她，女孩误以为是爱情，司机很无奈，最后女孩伤心而去，将玉佩埋在了天地里。 故事三：哀-父的悲痛 但玉佩却被一个家里很困难的农民偶然中发现，知道玉佩很值钱后想卖掉为卧病多年的老伴治病，却被不孝的儿子发现，并无知地以低价卖给了一个花言巧语的文物贩子。 故事四：惧-凡人的无奈 文物贩子生活在城市边缘家里很困难的人，骗到玉佩后很高兴，但因为与债主、小流氓等的复杂关系，玉佩最后在混乱中被找玉佩的未婚夫拿走。文物贩子最后仍是一场空。

道姆·柯布（莱昂纳多·迪卡普里奥 Leonardo DiCaprio 饰）与同事阿瑟（约瑟夫·戈登-莱维特 Joseph Gordon-Levitt 饰）和纳什（卢卡斯·哈斯 Lukas Haas 饰）在一次针对日本能源大亨齐藤（渡边谦 饰）的盗梦行动中失败，反被齐藤利用。齐藤威逼利诱因遭通缉而流亡海外的柯布帮他拆分他竞争对手的公司，采取极端措施在其唯一继承人罗伯特·费希尔（希里安·墨菲 Cillian Murphy 饰）的深层潜意识中种下放弃家族公司、自立门户的想法。为了重返美国，柯布偷偷求助于岳父迈尔斯（迈克尔·凯恩 Michael Caine 饰），吸收了年轻的梦境设计师艾里阿德妮（艾伦·佩吉 Ellen Page 饰）、梦境演员艾姆斯（汤姆·哈迪 Tom Hardy 饰）和药剂师约瑟夫（迪利普·劳 Dileep Rao 饰）加入行动。在一层层递进的梦境中，柯布不仅要对付费希尔潜意识的本能反抗，还必须直面已逝妻子梅尔（玛丽昂·歌迪亚 Marion Cotillard 饰）的处处破坏，实际情况远比预想危险得多…