影片講述的是一個上海的普通攝像師，以為別人攝影為生，開頭是他眼里的蘇州河是穿過上海的一條骯臟的河，在河的兩岸發生著普通人不同的生活。一天，一個酒吧的老板找到他，要他拍一些特別的東西，老板比劃來比劃去，他才明白原來是為了招攬生意，讓他拍在店里游泳的美人魚的形象。攝影師逐漸與扮演美人魚的女孩熟識，從她嘴里得知馬達和牡丹的故事。原來馬達是一個以送貨的黑道郵遞員，他騎著從盜倌抢镔I來的摩托車將來歷不明的物品從城市的一頭送到另一頭。一次，主戶讓他送一個小女孩牡丹（周迅飾），這樣幾次后，馬達與牡丹熟識，并產生了愛情。但不久馬達被卷入了綁架的陰郑�綁架者企圖要挾牡丹的父親，以綁架牡丹來換取錢財。而綁架者是馬達的黑道朋友，他們讓馬達在送牡丹的路上趁機綁架牡丹，馬達不愿意這樣做，又迫于朋友壓力，只得答應。拿到錢后，牡丹知道自己被騙，絕望之下跳入蘇州河，最后一句話是，她將化為一條美人魚，從此不見蹤影。因為錢的問題，兩個綁匪發生內訌，男綁匪殺死女綁匪挾巨款逃走，但被警方圍捕，最后跳樓身亡，馬達因參與綁架也被投入監獄。當他出來時，很多年過去了。但他依然思念著牡丹，他借送貨的時間，四處打聽牡丹的消息。一次在酒吧喝酒，發現女服務員（即前面提到的扮演美人魚的女孩）長的很像牡丹，就想辦法與他接近。攝影師知道此事，感到馬達在搶自己的女朋友，于是找來打手將馬達痛打一頓。馬達逐漸明白扮演美人魚的女孩不是他要找的牡丹。請求攝影師利用他與警察的關系幫助他找到牡丹，攝影師答應了他。不久，攝影師接到一瓶寄來的帶有野牛草的沃特伽酒，從信上得知馬達在他的幫助下終于在一個便利店里找到了牡丹。攝影師本以為事情就此結束，沒想到接到公安局的傳喚，要求辨認在車禍中死去的人，攝影師來到事故現場，原來馬達和牡丹喝了過多的沃特伽酒，在帶著牡丹經過蘇州河上的橋時，摩托車墜入河中，兩人溺水而死。扮美人魚的女孩也來到現場，終于相信了馬達所說的和牡丹的事情是真的。最后她也離開了攝影師，看攝影師會不會像馬達一樣去找她。