故事发生在一九三七年被国民党反动势力统治下的魔都——上海。上海滩的著名电影演员李梦露(王丽坤 饰)突然在包住的百老汇大饭店坠楼而亡，引起轩然大波。各界议论纷纷，官方早早给出结论是自杀。上海著名侦探罗桑天(保剑锋 饰)经过现场勘查，认为李梦露坠楼下身出血，怀疑李梦露怀孕。与此同时，李梦露家被盗，失踪的病例以及家周围发现的婴儿的裤子，使罗桑天坚定李梦露怀孕的事实。也确信一个有着身孕并且连孩子衣服都已经置办了的女人是绝对不会自杀的。罗桑天立刻要求对李梦露尸体解剖。但是，警察局长却拒绝了罗桑天的请求。罗桑天只好根据李梦露生前所住的百老汇大饭店的住客锁定了嫌犯。
