电影讲述了一段跨越60年的异国无血缘母女情。年近八十的老奶奶陈慧明（吴彦姝 饰）孤身奔赴奈良，寻找失去联系的养女陈丽华。在遗孤二代小泽（英泽 饰）和退休警察一雄（國村隼 饰）的帮助下，找到了许多接触过、帮助过丽华的人们。在这个过程中，陈慧明如同亲历丽华到达日本之后的人生，她与小泽、一雄之间的关系，也在这段旅程中更加贴近了。

2021年7月26日，佐伯照生（池松壮亮 饰）迎接34岁生日，起床后惯常地为仙人掌浇水，身体随着收音机音乐摆动，就算是生日，身为灯光师的他仍如常工作，照亮台上每一位舞者。同一天，的士司机野原叶（伊藤沙莉 饰）驾驶着的士在疫情下的东京夜路上行驶。途中，叶跟着乘客下车，突然被不知从何处传来的踏步声吸引，叶不知不觉走到声音的源头，竟看见正在台上起舞的照生。时间年复一年倒退，电影刻画照生和叶的爱情起点及相遇一刻，与两人一起回到恋爱终结时。

故事发生在1940年代的香港，妙龄少女方兰（周迅 饰）和母亲（叶德娴 饰）一起过着相依为命的生活，两人将家中的二楼租住给了作家茅盾（郭涛 饰）和其太太孔德沚（蒋雯丽 饰）。方兰十分热爱矛盾的文字，在其中感受到了火热的革命热情和澎湃的民族气节，然而对于身边动荡的时局和紧张的政治氛围，方兰却知之甚少。 刘锦进（彭于晏 饰）是拥有着矫健身手的进步青年，受组织委托，他负责护送滞留在香港的一批重要文人返回大陆，茅盾一家人便在名单之列。在误打误撞之中，方兰被卷入了这一危险的行动之中，并在刘锦进的建议和鼓励之下，加入了革命队伍之中去，母女两人因此被卷入了历史的滚滚洪流之中。

儿时被母亲抛弃的葛西泉不得不放下心结，照顾着患有阿尔茨海默症的妈妈。妈妈逐渐失忆，却经常奇怪地要求泉和妻子带自己去看“半朵烟花”。随着妈妈的一次又一次走失，泉被抛弃压抑已久的情绪失控，母子矛盾彻底爆发。在妈妈生命最后的这段日子，泉最终发现了妈妈尘封许久的秘密……

1989年，正值日本的昭和64年，不过这一年份并未持续太久，随着天皇的趋势，短暂的昭和64年匆匆落下帷幕。而就在这有限的七天内，某地发生一起幼女绑架案。绑匪索取两千万日元巨额赎金，并与受害者家属和办案人员展开巧妙周旋。虽然受害者的父亲（永濑正敏 饰）按照约定缴纳赎金，但绑匪还是残忍地将女孩杀害。由于日本上下正处在新旧时代交替的关键时刻，代号为“64”的案件并未引起太多人的关注，即使十多年后，这桩悬而未决的案件依然是许多办案人员难以忘怀的心结。当年作为办案人员的三上义信（佐藤浩市 饰）而今正在群马县警署担任宣传官，终日周旋于上级和媒体中间。“64”的最后时效越来越近，人们仿佛又重新记起了这桩谜一般的案件……本片根据横山秀夫的同名推理小说改编。