根據中國古典名著《聊齋志異》改編。秦漢年間，都尉王生（陳坤飾）率王家軍在西域苦戰，并救回一女子小唯（周迅飾）。王生并沒有看到在他到來之前，小唯剛剛吞食完人心以保持人形。九霄美狐小唯對王生一見鐘情，跟隨他回家后以妹妹自居，眼看王生與佩容（趙薇飾）夫妻情深，暗地里想取代佩容地位成為王生妻子。深愛著小唯且一直為她殺人取心的蜥蜴精小易幾度向小唯表白，卻被小唯怒吼而走。城里越來越多的人死于心臟被挖，王生誓要查個水落石出，佩容已經覺得小唯異于常人且對丈夫有意。礙于王生對小唯的一片信任，她唯有去尋求當年負氣出走的舊情人龐勇（甄子丹飾）幫忙，而降魔者夏冰出于天命亦自告奮勇去除妖。佩容所作一切但求王生安好，王生心痛佩容不相信自己，小唯委曲求全希冀得到愛情。最終真相揭露時，王生親手終結了小唯的妖身形態，在人妖對立不可調和的沖突中，所有人物都走向了各自命運的歸宿。