東(周渝民飾)是某大學受歡迎的男生，本來與校花芬(閻清飾)約會，但一日卻被冷傲任性的佳(李冰冰飾)深深吸引，兩人火速墜入愛河。一日，佳和東爭吵，東騎摩托車追逐佳時意外被貨車撞死，一對戀人就此天人永隔。佳失去往日的神采，依賴藥物控制自己情緒，父母見此都束手無策。

東已離開有三年時間了。畢業後的佳是某法律事務所的法律助理，生活雖然忙碌，但心中仍是一片空虛。對東的感覺，到底是內疚？是罪惡感？還是掛念？已被藥物麻醉神經的佳無法分得清楚。

轉變是從佳停止服用藥物開始。這是袁醫生的建議：也許佳該從創傷中走出來。佳先是在夢中見到了東，還以為自己腦子有問題，但接二連三的遭遇後，佳不再懷疑自己，因為一直以來，她明白自己對東的感覺才是最真實的。兩人在海邊傾談，猶如往日情懷。與此同時，一個特別的男人出現在佳的生命裡–禾(黃又南飾)。禾是一個出入感化院多次的問題青年，他居無定所，靠的是先天聰穎和過人的生存意志。禾對佳有好感，自願為她做一切，佳出了一道題目：跟蹤東的父親。

原來東和父親的關係始終是多年來無法化解的心結。年幼被父親家暴，大學第二年後便搬出去住，兩人關係冷淡。佳發現東父親仍深深思念著東。縱然佳有千萬個不捨，但東隨著心結的解開漸漸遠去。佳重溫兩人相戀的回憶片段，最後見到大雨滂沱中兩人第一次緊緊相擁的畫面…

今晚過後，東與佳終於了無牽掛。兩人終於自由了…

【蝴蝶飛】是香港大導演杜琪峰「棄武從文」，洗去男性陽剛氣味，首度嘗試深入女人心事的淒美愛情電影，由「仔仔」周渝民和大陸影后李冰冰擔綱主演。講述一對愛戀中的情侶因車禍天人永隔，女孩始終無法抹去戀人已逝的傷痛，終究是刻骨銘心的愛情，魂縈夢牽，直到男孩的靈魂出現。是否將如「第六感生死戀」般淒美靈異，令人好奇??【蝴蝶飛】被形容是迄今為止最不具「杜氏風格」的杜琪峰作品，光是這個改變，相信就會是杜琪峰影迷高度好奇的話題。儘管拍過叫好叫座的都會愛情喜劇，杜琪峰如何既能放下黑幫槍戰甩掉男人氣味，也卸去都會男女的光鮮亮眼，改而直接走入女人細膩的內心世界，以靈異懸疑呈現百轉千迴的浪漫愛情，杜琪峰的這一部，也是他電影生涯的一大步，繼梅艷芳、鄭秀文後，杜琪峰如何打造另一位出色的「杜女郎」 李冰冰呢 ??