1991年，香港黑帮黑社会成员刘建明(刘德华饰)听从上司陈晗(曾志伟饰)的命令，加入警队成为一名黑帮卧底。陈晗承诺，七年后刘建明将被提升为见习督察。1992年，警察训练学校的优秀学员陈永仁(梁朝伟饰)被上级要求深入黑社会做卧底，最终目标是成为陈晗周边的红人。2002年，两个人都没有负担，两个人都有负担。刘建明逐渐想成为一个真正的好人，而陈永仁则期待着尽快恢复警察身份。重案组从陈永仁方面了解到一批贩毒信息，并锁定了目标人物陈晗。没想到，信息被刘建明泄露了，两次行动都失败了。但此事暴露了双方都有卧底的事实，引发了双方高层肃清内鬼的决心。命运不同但相似的刘建明和陈永仁在《无间道之旅》中开始受到严峻的考验。