段小楼(张丰毅饰)和程蝶衣(张国荣饰)是一对从小一起长大的师兄弟。其中一个扮演学生，另一个扮演女演员。他们总是配合得很完美，尤其是他们表演《霸王别姬》的时候，这在北京是众所周知的。所以他们约定一起演出一辈子《霸王别姬》。然而，他们对戏剧与生活关系的理解却有着本质的不同。段小楼知道戏剧不是生活，而程蝶衣不区分戏剧和人。段小楼认为是时候成家了，就娶了名妓菊仙(巩俐饰)，导致程蝶衣认菊仙为可耻的第三者，让段小楼成了汉奸。此后，三人围绕一部《霸王别姬》的剧展开的爱恨情仇随着时代的变迁不断升级，最终演变成了一场悲剧。