1924年的北京，作妓女的母亲带着9岁的儿子蝶衣来到关家科班，恳求收留他学京戏。蝶衣与小楼从小就是好兄弟，他们合演的《霸王别姬》轰动京城。抗战期间小楼与青楼女子菊仙结婚，蝶衣倍感孤独。解放后两人又重新登台演出，文革开始了，小楼在巨大压力下揭发了蝶衣的罪行，蝶衣也在绝望中说出了菊仙身世。菊仙上吊了。而11年后，他们最后一次合作《霸王别姬》的绝唱……
影片通过三位主人公的同性恋和异性恋的矛盾，把他们的命运和历史背景融合到一起，展现出他们情感上的纠缠和交葛。蝶衣从小依赖师兄小楼，这种依赖演变为一种爱情，但是小楼回对待他的感情却显得暧昧和模糊。而小楼和菊仙的异性恋，也是菊仙更为明显。小楼始终是一个模糊的状态，也许是因为害怕，这种害怕在文革期间表现的更为明显。然而这种矛盾还是以生命的终结画上了悲剧性的色彩。

《霸王别姬》一片感情强烈，情节曲折，充满生生死死的戏剧冲突，并邀请几位大明星主演，具备充分的商业元素，但同时，却蕴含深刻的文化内涵，被认为“通俗中见斑斓，曲高而和者众”。国际影评联盟评委认为：“《霸王别姬》一片深刻挖掘中国文化历史及人性、影像华丽、剧情细腻”。影片用中国文化积淀最深厚的京剧艺术及其艺人的生活，有着人性的思考和人生存状态的表述，更通过几十年的时事风云，透射出一股中国传统文化的哲学思考。片中人物的人生经历犹如“戏梦人生”。