1937年12月13日，時為國民政府首都的南京城淪陷，部分官員棄城逃亡，但仍有許多官兵留守，誓死保衛這個大廈將傾的城池。宋錫濂部軍官陸劍雄（劉燁 飾）協同戰友與日軍展開了激烈的巷戰，他們微弱而頑強的抵抗最終被壓制，數以萬計的中國軍民成為俘虜，在槍炮聲中血染長江；金陵女子學院安全區，女教師薑淑雲（高圓圓 飾）奔波往復，盡力幫助和拯救所有來此避難的同胞，但獸性大發的日軍早已虎視眈眈盯上了藏身於此的婦女；拉貝的秘書唐先生（范偉 飾）小心應付，委曲求全，為了保護家人而做出錯誤的選擇，他也為此付出代價；舞女小江（江一燕 飾）縱使逃亡避難也不願拋卻女性的柔媚，她在關鍵時刻的選擇則在其女性的外殼下註入一份剛強；日本人角川（中泉英雄 飾）隨部隊進駐這個千瘡百孔、破敗不堪的城池，在這個人間煉獄，他的心靈感受到前所未有的巨大沖擊。狼煙滾滾，血流成河，大時代的背景下，人們既要承受時代的無情給予，也要做出攸關命運的痛苦抉擇……