阿健（郑伊健饰）是国际公关公司的小组主管，更是公司太子女秋的男朋友，然而因经济不景仍面临被裁命运。会议上，他辛苦构思的计划被否决后，灵机一触，想起上个星期在电视看过一个旧节目，提过对上一次武林大会的事 ，便立即将赞助下一届武林大会的想法说了出来，居然被客户接纳，并说要赞助两千万，务求做到最好，夺得武林至尊大奖者，可获五百万现金。 下一步，就是如何筹备这个大会。起初，各派反应相当冷淡，不相信有这 样的好事。阿健想起了武林大会的三届盟主大成寺，阿健知道只要有大成寺出面，其它门派必然参加，所以便到大成寺一趟。
大成寺掌门智慧表示，若阿健能到日本中华武馆取回武林至尊的锦旗 ，他便带同两名小和尚一龙和一虎参赛，智慧一心想藉此机会与失散多年 的师弟石剑言归于好。阿健于是便起行往日本的中华武馆。阿健一到日本 便遇上了交通女警安娜（杨千嬅饰），谁想到他竟就是石剑的女儿，原来中华武馆的创办人石剑，曾是大成寺武僧，东渡日本后，娶妻生女，在横滨以大成寺名义开设武馆，但不被承认。
就在阿健踏入中华武馆的一刻，竟被误会成踢馆的人，险被打伤，幸安娜及时出手，拯救了健。抱着健的那一刻，从未恋爱过的安娜的心不禁 「噗通噗通」的跳。安娜并不知道是阿健邀请石剑父女出赛，以为健是为 了把石剑当年在武林大会中赢取的「武林至尊」锦旗带回香港。石剑因伤 不能上阵，阿健退而求其次，看准了安娜想做明星的梦想，花言巧语地告诉安娜她大有机会在武林大会中大出风头而被荷里活监制看中。安娜不知是为了梦想，还是为了阿健，竟一口答应，跟着健回香港。
智慧绝非言而无信的人，虽然石剑没有参赛，但智慧仍带着小和尚小龙和小虎参赛，智慧相信石剑与少林的缘未尽，只欠机缘而已。有了大成 寺参与，反应果然热烈很多。弄假成真地连荷里活一家电影公司也派人来 找新星。美国海军陆战队也希望新选出来的武林至尊可以出任他们的自由 搏击教练。
由一面锦旗的荣誉，变成一个有奖金有奖品的比赛，阿健当然雄心勃勃。五湖四海的英雄豪杰终于齐集香港，这群人真的不好招呼。他们除了 个个身怀绝技外，性格亦相当古怪，对住宿饮食，要求多多。
安娜因为自幼习武，令不少男孩望而却步，至今从未尝过恋爱滋味， 但却竟然暗暗地喜欢了文质彬彬的健，虽然知道他有女朋友，但在武林大会中，仍以武林高手第二代之名，为健解决了不少难题。安娜以为武林人士个个是丑八怪，自己有一张不俗的明星脸，胜出机会百分之九十九，岂料强敌不少，包括峨嵋双飞，十六岁的武当女神童妮姬，还有自称当年胜过李小龙半招的七十岁高龄阿伯──青城一鹤，他发誓以剩余的人生打进国际影坛。
正当各门各派各怀鬼胎之际，一个新门派「霸拳道」派出拳手史宾沙 出战。「霸拳道」原来是美国一间大学体育系所创，他们从图书馆中找寻 出中国各家各派的武功秘籍，存入计算机分析，发展出一套能令人体潜能 发挥至极限的功夫，配以先进的健身器材训练，可以内外兼修。
史宾沙在初赛时击败对手，取得「益宝健」第一条广告片的主角位置 ，阿健知安娜想拍，便介绍她拍清洁香港传片。安娜首战打败了峨嵋双飞 。但最大问题是在准决赛时要与大成寺对战。智慧与两个小和尚不好对付 ，安娜略施小计，令晚上修练内功的智慧患上感冒入院。两小和尚便交由 阿健照顾，安娜乘机与两个善良的小和尚接触，刺探他们功夫的虚实。
安娜终于在阿健的安排下先与荷里活监制见面，她用尽毕生所学，加上最好的装扮，以为可以打动对方。在准决赛前一天，荷里活公司宣布与十六岁的妮姬签约，粉碎了安娜的明星梦。但更令安娜伤心的是，在背后 促成这事的人竟是阿健！安娜到这时才发现阿健只是一个唯利是图的人， “武林大会”只不过是他赚钱的工具。她没心机比赛，两下便输了给大成 寺小和尚，令所有人大跌眼镜。
另一方面，史宾沙一拳打倒了青城一鹤，令他被送入医院深切治疗部 。另一个高手崆峒派的负离子，在银行提款时遇到劫匪，出掌太迟被枪伤 ，不能出赛。各派掌门与阿健都劝两个大成寺小和尚不要出战，但又不想 丢了中国武术界的面子。智慧与安娜见面，希望她能代他与两小和尚出赛 ，并传以正宗大成寺心法。然而，阿健却因为内疚而替安娜找到了一次试 镜机会，但时间却偏偏与决赛撞上了。这时候的阿健竟关心着安娜的安危 ，劝安娜不要出赛，但安娜却固执地表示她要为中国武术、为父亲、为大成寺之名而战，阿健无奈，但安娜的决心却感动了一直只以金钱挂帅的阿健，令阿健彷佛明白到梦想的重要。
决赛，安娜苦战史宾沙，阿健把不知从何时开始藏着的爱意释放，情不自禁的向安娜表白，安娜愈战愈勇，终打败了史宾沙，为中国武术、为父亲、为大成寺赢了漂亮的一仗。同时，安娜亦为她的爱情赢了一仗，她终于赢取了阿健的心……
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