剧情被分成“死别”、“生离”、“聚散”三部分。第一部分以梅兰芳初露锋芒和老艺人十三燕梨园争霸的故事为主。梅兰芳人生的第一个竞争对手就是和梅家有三代情义的老艺人“十三燕”。决战不可避免，但是梅兰芳第一场就输了，他还有两天的时间可以挽回败局。不顾众人的反对，梅兰芳改演时装新戏，结果大获成功。胜负已定，梅兰芳劝说十三燕放弃第三天的演出，却遭到了十三燕的拒绝。

第二部分主要是梅兰芳邂逅红颜知己孟小东，但因为种种原因不得不分开的情节。梅兰芳渐入中年，有了妻子福芝芳(陈红饰)和可爱的孩子们，他的事业如日中天。1929年，他接到了赴美国演出的邀请。在京剧舞台上专门扮演男人的女艺人孟小冬(章子怡饰)第一次见到梅兰芳就看到了他眼中的忧郁，而她开阔爽朗的性格感染了梅兰芳。这时，福芝芳对孟小冬说，他不是你的，也不是我的，他是座儿(观众)的。

第三部分则是本片讲故事的线索人物、梅兰芳的好友邱如白在抗战时期以及梅兰芳逝世前与他的恩怨纠葛。梅兰芳因为日本对中国的侵略，决定不再登台演出，在梅兰芳多次拒绝日本军队对他发出的演出邀请时，却吃惊地听到了自己即将复出的消息，而向社会公布这条消息的，正是匿名的邱如白(孙红雷饰)。