吳京扮演方世玉和袁詠儀·張鐵林之間的合作者。
故事從圓明園開始。深夜，壹名宮女在太醫的掩護下襲擊了雍正的臥室...
雍正猝死，丟了腦袋。下葬時用金頭代替。乾隆繼位後，立即秘密追查雍正的暗殺者。幾經尋找，雍正時期文字獄最大的罪魁禍首，呂留良家族唯壹的幸存者呂四娘，被認為是砍下雍正頭顱的人。(呂四娘逃出文子獄後，被江湖上有名的獨臂神尼收為徒。當他長大後，他獲得了很大的技能。)乾隆下令“雍正無頭案”不得泄露任何消息，並秘密命令內廷四大侍衛追捕呂四娘。領頭的是伊爾根，壹級保鏢。
呂四娘和太醫曹太虛壹起在南方的壹個小鎮上奔跑，行醫賣藝。雍正晚年提倡金石學藝術時，曹太虛是皇帝身邊的方士之壹。
乾隆誌在必得，派特使到南少林，要求南少林派人暗中調查呂四娘和曹太虛的下落，追回雍正的人頭。特使找到南少林老主持宣彤大師，將皇帝賜的龍卡交給他。他必須按照龍卡行事，不能出錯。
此時，南少林寺正在緊鑼密鼓地準備36室主持的壹場選舉。這次選舉意義非凡:誰成為36號房的主人，誰就成為南少林，也就是半個中國的第壹武功。寺裏的人都知道，最厲害的人是方世玉和雲明。
特使建議最後誰贏誰就可以拿著龍卡去抓人。但是，宣彤明白，按照比武規則，詩雨和雲明進入最後的決鬥會被打死打傷，也會耽誤他們神聖的生命。宣彤斬釘截鐵地宣布，兩人將進行南拳72式的比賽，直到現在，誰贏誰就可以憑龍卡執行朝廷交給的任務。雲明知道自己的武功比不上詩雨，他想在最後的比賽中陷害詩雨，以贏得主持人的位置。面對突如其來的變故，他逆水行舟，硬是在比賽中輸給了詩雨。他想借此機會在追蹤呂四娘下落的途中殺死詩雨，並栽贓給呂四娘。這樣，他就可以穩穩地坐在36號房間的椅子上。
方世玉邀請了兩個老朋友——江湖騙子卓玲和小偷趙大洪(在第壹部電影中，大洪被說成死了，但詩雨等人發現棺材是空的，大洪死而復生。疑似三德和尚救出大洪，壹起踏上旅程。詩雨的老師和36號房間的創始人，三德和尚，已經被南少林開除了。在得知詩雨接受了朝廷委派他出行的消息後，他悄悄地跟隨詩雨壹行暗中幫助他。
全州知府溫榮玉綽號“玉虎”，在途中勾結雲明加害方世玉。原來，他和雲明都知道詩雨的壹個秘密，那就是紋在他背上的壹張“藏寶圖”。明朝鄭德年間，倭寇在南少林寺後山埋藏了壹批珍寶，價值連城。知道這件事的三德和尚把藏寶圖刻在了詩雨的背上，沒有留下副本。因此，如果詩雨被殺，雲明將負責，玉虎將獲得帶有人皮地圖的寶藏。壹舉兩得，只有共同努力才有最大的勝算！
雲明和玉虎想從詩雨的密友下手，所以他們想收買卓玲和趙大洪。卓玲和趙大洪知道藏寶圖，卻瞞著對此壹無所知的詩雨，並打起了自己的算盤:為什麽不把好東西留給自己呢？另壹方面，三德和尚這次跟隨詩雨的主要目的是為了保護藏寶圖不受他人侵犯——其實他並不是真的被少林開除，而是被宣彤大師秘密安排在寺外與南少林見面，保護這份寶藏。
詩雨壹路喬裝打扮，卓玲和趙大洪四處尋找呂四娘的下落，最終在三德的秘密幫助下找到了呂四娘和曹太虛的下落。呂四娘與詩雨見過幾次面，被詩雨無與倫比的氣質所征服，心生萌動。詩雨也喜歡呂四娘，並和卓玲壹起分析呂四娘可能是被陷害的。當卓玲看到詩雨偏愛那個女殺手時，她很嫉妒。
幾乎與此同時，伊爾根率領的四名衛兵也發現了呂四娘的住處。他驚訝地發現南少林弟子也參與了此事，並發現世俗之玉有皇帝賜的龍卡，這讓他無從下手。這時他也明白了，皇帝早就留了壹手:讓他們四個護衛和南少林和尚壹明壹暗，追查人頭，殊途同歸。因此，伊爾根害怕詩雨搶走他的第壹個成果，他想在追捕呂四娘的途中同時殺死詩雨，以獨占這壹成果。但他萬萬沒有想到，在方世玉即將被滅口的時候，呂四娘在關鍵時刻救了詩雨壹命。
雲明和玉虎壹夥也追蹤到了這裏的藏寶圖。趙大洪、卓玲與雲明、玉虎鬥智鬥勇。他們的目的是為了保護這塊玉，但他們也掩蓋了對那些寶藏的野心，所以他們很累，很麻煩，也很開心。小偷趙大洪差點被雲明陷害，中毒後昏迷不醒。卓玲為救大洪被雲明推下懸崖。(它不見了，也許還活著...)在四方糾結的時候，甘龍第壹次來到了中國南方的海寧。他是為雍正無頭案而來。他知道呂四娘的能力。為了更快地破案，他分別召見了詩雨和伊爾根，獎勵他們四個問題，承諾誰完成任務誰就能得到萬兩黃金和四個世襲官職。
呂四娘和曹太虛也趕到海寧刺殺甘龍，但他們失敗了，因為甘龍也擅長武術。曹太虛死了，呂四娘受傷逃跑。詩雨還秘密掩護呂四娘，擋住了跟在他後面的警衛。詩雨又治好了斯年，她也感謝斯年的救命之恩。
這件事很快被敏銳的伊爾根發現，並報告給了皇帝。乾隆大怒，命閩浙總督全力抓捕二人。詩雨不得不離開她的好朋友，和呂四娘壹起逃離。在逃跑的過程中，呂四娘告訴了詩雨他刺殺雍正的來龍去脈。詩雨讓她考慮國家和平和人民安定的重要性，勸她投降。呂四娘不聽詩雨的勸告，兩人因此產生矛盾，邊吵邊跑。
在走向麻煩的路上，呂四娘無可救藥地愛上了詩雨...
最後，四娘宣布，她只是為了詩雨的安全才去投案自首的。但在被乾隆收押後，呂四娘得知皇帝沒有遵守諾言放走詩雨，而是將詩雨投入監獄。呂四娘大怒，逃出監獄，救出了詩雨。他們同意壹起去廣東。
甘龍對此非常生氣，於是他去南少林尋找罪證。如果他不能在限定的時間內把它們拿回來，他將砍掉宣彤大師的頭。屢次殺不死詩雨的雲明抓住這個機會，幹脆囚禁了宣彤，假扮南少林主持人，把宣彤交給了皇帝。皇上沒想到南少林會犯這種內訌，他懷疑雲明做了什麽。在宣彤的解釋指導下，乾隆弄清楚了事情的來龍去脈。他下令恢復宣彤的主持地位，但仍然說，如果這個案子不解決，詩雨四娘和他的妻子不被抓住，南少林將被摧毀！雲明倉皇而逃，更歇斯底裏地去找詩雨。三德和尚在保護詩雨時被雲明的暗器毒死，但他的生命只有三天。心急的呂四娘救了雲明，他死了。
在他去世之前，桑德把所有的秘密和陰謀都告訴了詩雨。傷心失落的詩雨遵照大師的遺願，讓呂四娘畫下寶藏，通過宣彤大師交給皇帝，以拯救南少林。同時，我給宣彤大師寫了壹封信，聲明我將永遠離開南少林，去廣東的山海中與呂四娘壹起生活。