영화의 시작은 1911년, 독립군 염석진이 친일파 강인국과 동석한 데라우치 마사타케와 이완용 암살작전에 실패한 장면부터이다. 사실 강인국의 아내 안성심이 정보를 줘서 염석진이 암살을 계획했고, 역시나 안성심의 도움으로 총상을 입은 염석진이 강인국의 집에 숨게 된다. 그날 밤 안성심은 염석진과 함께 유모와 쌍둥이 딸을 데리고 만주로 향하지만, 강인국은 집사와 수하들에게 그들을 쫓게 하고, 쌍둥이 딸을 제외하고는 모두 죽이라고 명령한다. 이에, 안성심은 총에 맞아 죽고, 안성심이 데리고 있던 쌍둥이 언니 미츠코는 강인국에 의해 길러지고, 유모와 함께 탈출에 성공한 쌍둥이 동생 안옥윤은 만주에서 독립군이 된다.
한편, 이 때 체포된 염석진은 종로경찰서로 끌려가고, 종로경찰서를 탈옥한 전설의 독립운동가로 세간에 알려지지만, 실상은 일제의 밀정이 되라는 제안을 받아들여 변절하고 석방된 것이었다. 김구의 의심을 받기도 하지만, 독립군의 암살목표가 누구인지 알아내기 위해 김구의 집무실에 몰래 숨어들었던 염석진은 김구가 자신을 의심하고 있다는 것과 자신을 떠보려고 한다는 사실을 엿듣게 된다. 덕분에 운 좋게 위기를 넘기지만, 이미 염석진의 수상한 행동과 그의 거처에서 거액의 현금이 나온 것을 확인한 김구는 경무국 대원 명우와 세광에게 염석진이 밀정이면 죽이라고 지시한다.
염석진은 상하이 대한민국 임시정부에서 찾아낸 암살타켓의 신상 정보를 일본에 넘기고, 조선의 청부살인업자인 하외이 피스톨과 영감에게 암살단을 살해할 것을 청부한다. 그러다 그를 쫓던 명우와 세광에게 발각되지만, 믿었던 동지의 변절 앞에 바로 총을 쏘지 못하고 망설이는 틈을 타서 역으로 두 사람을 쏘고 도망친다.
강인국, 카와구치 마모루 암살 작전 VS 암살단 살인 청부
김원봉의 제안으로 안옥윤, 속사포, 황덕삼은 매국노 강인국과 조선 주둔군 사령관 카와구치 마모루 암살작전에 투입된다. 물론 이 작전은 대한민국 임시정부 경무국 대장이었던 염석진에 의해 일본측에 알려진다. 염석진은 암살단이 상하이 미라보여관에 묵을 것이라는 정보를 일본에 넘겼지만, 김원봉이 당초 계획보다 빠르게 일을 진행시킨 덕분에 암살단은 일본군의 미라보여관 습격을 피할 수 있었다.
한편, 미라보여관 카페에서 속사포와 황덕삼을 기다리던 안옥윤이 프랑스 헌병대의 검문으로 곤란한 상황에 처하자, 카페 안에 있언 하와이 피스톨이 중국인 부부인척 연기를 해서 안옥윤을 도와준다.
무사히 경성에 도착한 암살단은 카페 아네모네에서 마담을 만나 암살을 위한 계획을 세운다. 미리 강인국 차의 기름을 빼낸 뒤 암살타겟이 지나는 길목에 있는 주유소로 유인해 암살할 계획을 세운다. 속사포와 황덕삼이 사전 작업을 하는 동안 안옥윤은 아네마네 마담의 제안으로 미츠코시 백화점에 안경을 맞추러 간다. 여기서 백화점을 나서는 안옥윤을 약혼자 카와구치 슌스케와 함께 쇼핑 중이던 강인국의 딸 미츠코가 발견하고 쫓아가지만 결국 만나지는 못한다.
한편, 염석진의 의뢰를 받고 경성으로 향하던 하와이 피스톨은 우연히 만난 카와구치 마모루의 아들 카와구치 슌스케에게 일본 해군 장교 행세를 하면서 친분을 쌓는다. 경성에 도착한 하와이 피스톨이 인력거꾼에게 암살단의 사진을 보여주자, 안옥윤을 강인국의 딸 미츠코라고 이야기한다. 이에 미츠코의 집을 찾은 하와이피스톨과 영감은 암살 작전의 사전작업을 위해 강인국의 집에 온 속사포와 황덕삼을 발견하고 그들을 쫓는다. 하와이 피스톨의 미행을 눈치챈 속사포는 그를 인적이 드문 뒷골목으로 유인하여 공격하고, 두 사람은 몸싸움을 벌인다. 결국 속사포는 하와이피스톨의 총에 맞고 강에 빠진 뒤에 행방불명된다.
속사포의 행방불명으로 아네모네 마담의 일을 돕는 기무라가 그 역할을 대신하기로 하고 작전을 속행하지만, 염석진이 경성에 온 덕분에 카와구치 마모루와 강인국에게도 암살작전이 알려진다. 대수롭지 않게 여기고 차를 타려던 마모루에게 강인국은 차를 바꿔타자고 제안하고, 차가 바뀌었다는 사실을 인지하지 못한 암살단은 결국 암살에 실패한다. 뿐만 아니라 이 과정에서 기무라와 황덕삼이 사망하고, 안옥윤 또한 미츠코와 마주치게 되면서 당황하는 사이에 팔에 총상을 입게 된다.
비정한 아버지와 쌍둥이 자매의 운명
암살은 실패하고 총에 맞고 쓰러진 안옥윤과 주변에 숨어있던 하와이 피스톨은 같이 체포된다. 호송되던 중 하와이피스톨은 난데없이 안옥윤과 키스를 하며 소란을 일으키고, 이 소란에 철장 문을 열고 들어온 헌병을 제압하여 화물 칸에서 나와 운전병까지 제압한다. 이를 확인한 호위 경찰차가 공격하려고 하자, 영감의 오토바이가 나타나 제압하고, 하와이피스톨과 안옥윤은 무사히 탈출한다. 탈출 후에 하와이 피스톨은 안옥윤을 병원으로 데려가 치료받게 하고, 도망치게 한다.
도망친 안옥윤이 여관으로 숨어들었을 때 언니 미츠코가 찾아온다. 일전에 백화점에서 쌍둥이 동생을 본 것을 이야기했고, 집사가 안옥윤이 안경을 배달한 주소를 알아냈던 것이다. 그 주소를 훔쳐본 미츠코가 안옥윤을 찾아와 처음에는 왜 아빠를 죽이려고 했냐고 칼로 위협하지만, 이내 동생을 만나서 반갑다며 갈아입을 새 옷까지 챙겨와서 건낸다. 그러나 염석진에게 자신의 쌍둥이 딸이 암살단이라는 사실을 들은 강인국은 집사를 통해 안옥윤의 주소를 알게 되고, 곧 여관으로 들이닥친다. 언니가 알아서 해결하겠다며 안옥윤을 안으로 들여보낸 미츠코는 당연히 아버지가 자신을 알아볼 것이라 생각했지만, 자신의 성공과 부귀를 위해 아내와 딸도 죽일 수 있었던 비정한 아버지였던 강인국은 미츠코를 보자마자 안옥윤이라고 생각하고 죽여버린다. 그 광경을 지켜본 안옥윤은 창밖으로 뛰어내려 미츠코 행세를 하며 강인국의 집에 들어간다. 어색하게 미츠코를 연기하는 안옥윤을 눈치챈 집사로 인해 위험에 처하기도 하지만, 집사가 신고를 하기 위해 전화를 걸 때 전화선으로 집사의 목을 졸라 죽인 뒤 침대 밑에 집사의 시신을 숨겨둔다.
한편, 불시검문으로 위기에 처한 하와이 피스톨과 영감은 카와구치 슌스케와 다시 한 번 우연히 마두치게 되면서 위기를 모면한다. 암살단의 습격으로 불안감을 느낀 슌스케는 하와이피스톨에게 결혼실날 자신의 경호를 부탁한다. 이야기 중 조선인 소녀 하나가 실수로 슌스케와 부딪히자 화가 난 슌스케가 냉정하게 소녀를 쏴 죽이는 것을 보고 하와이 피스톨은 분노한다. 일전에 경성으로 오는 기차에서 조선인을 죽여봤냐는 하와이 피스톨의 질문에 카와구치 슌스케는 손가락 세개를 들여보였었다. 하와이피스톨이 이에 이제 조선인을 4명 준인거냐고 묻자 슌스케는 손가락 3개는 3명이 아니고 300명이라고 대답한다. 이에 분노한 하와이 피스톨은 카와구치 슌스케를 죽이기로 결심한다.
마지막 작전
강인국의 집으로 하와이 피스톨과 카와구치 슌스케가 찾아오자, 안옥윤은 하와이 피스톨에게 자긴이 안옥윤인 것을 알리고, 결혼식장에서 암살 임무를 완수하겠다고 경호 임무를 맡지 말라고 하지만, 이미 마음을 굳힌 하와이 피스톨은 슌스케에게 특별 경호를 맡겠다고 한다. 한편, 죽은 줄 알았던 속사포가 아네모네 마담을 찾아와 무기를 받아서 부상당한 몸으로 결혼식장으로 향한다. 밀정임이 밝혀지자 본격적으로 일본 헌병대원으로 독립군 탄압을 시작한 염석진이 아네모네를 찾아오자, 마담은 외투를 입고 오겠다고 말하고 방으로 가서 자결한다.
드디어 결전의 날인 미츠코의 결혼식 날, 안옥윤은 부케 안에 권총을 숨기고 결혼식장으로 들어간다. 떨리냐고 묻는 강인국에게 만주에서 온 언니를 왜 죽였냐고 물음으로써 자신이 누구인지 밝힌 안옥윤이 계획을 실행하려고 할 때 속사포가 기관총을 난사하여 결혼식장을 아수라장으로 만든다. 안옥윤은 속사포를 도와 카와구치 마모루 사살에 성공한다. 카와구치 슌스케가 안옥윤을 죽이려 하지만, 하와이 피스톨의 도움으로 두 사람은 강인국을 죽이러 가서 아버지를 쉽게 쏘지 목하는 안옥윤을 대신해 하와이 피스톨이 강인국을 사살한다. 강인국을 죽인 후 하와이 피스톨은 일전에 안옥윤에게 얘기한 적 있는 친일파 아버지를 둔 자식들이 모여 만든 살부계에 대해 다시 이야기하며, 그 멤버들은 잡히거나, 자살하거나, 나처럼 비겁하게 도망쳐 청부업자가 됐다고 자신의 정체를 밝힌다.
염석진은 아직 자신의 정체를 모르는 속사포에게 접근하여 치명상을 입히고, 미츠코로 인식되는 안옥윤과 슌스케의 특별 경호로 온 일본 해군 장교로 알려진 하와이 피스톨이 유유히 현장을 빠져나오는 것마저도 신랑 신부가 납치당했다고 소리쳐서 포위당하게 만든다. 다행히 때마침 나타는 영감이 이들을 차에 실고 도주했고, 카페 아네모네 뒤편에 도주로가 있다는 안옥윤의 말에 카페 아네모네로 간다. 하와이피스톨은 염석진과 협상을 시도하고, 안옥윤의 정체를 알고 있는 슌스케는 죽이고 안옥윤은 내보낸다. 그 사이에 벽을 깨고 도주로를 확보하지만, 다른 도주로가 있는지 미리 조사하여 도주로의 끝인 청계전에 매복하고 있다가 하와이피스톨과 영감을 죽인다.
이후 조선이 해방을 맞고, 김원봉이 김구를 비롯한 독립운동가를 기리며 술을 마시는데, 이때 임시정부의 지원 자금이 담긴 봉투를 통해 안옥윤이 강인국의 재산으로 독립운동자금을 보냈다는 것을 알 수 있다. 시간이 더 흘러서 경찰고위간부까지 된 염석진은 반민족행위로 인해 재판을 받게 되지만, 여전히 비열하게도 증인을 몰래 죽여서 증거불충분으로 풀려난다. 법원에서 나온 염석진은 우연히 미츠코를 발견하고 따라간 곳에서 오래 전 사진이 죽인 줄 알았던 명우를 발견한다. 뒤어어 나타난 안옥윤이 염석진을 사살하고, 독립을 위해 죽어간 동지들을 회상하며 영화는 끝이 난다.