En la China de la dinastía Qing del siglo XIX, Li Mu Bai es un renombrado espadachín Wudang y su amiga Yu Shu Lien, una guerrera Machete, dirige una empresa de seguridad privada. Shu Lien y Mu Bai llevan mucho tiempo sintiendo algo el uno por el otro, pero como Shu Lien había estado comprometida con el amigo íntimo de Mu Bai, Meng Sizhao, antes de su muerte, Shu Lien y Mu Bai se sienten obligados por la lealtad a Meng Sizhao y no han revelado sus sentimientos el uno por el otro. Mu Bai, que ha decidido retirarse, pide a Shu Lien que entregue su legendaria espada de 400 años "Destino Verde" a su benefactor Sir Te en Pekín. Hace mucho tiempo, el maestro de Mu Bai fue asesinado por Zorro de Jade, una mujer que pretendía aprender las habilidades de Wudang. Mientras está en casa de Sir Te, Shu Lien conoce a Yu Jialong, o Jen, que es la hija del rico y poderoso gobernador Yu y está a punto de casarse.

Una noche, un ladrón enmascarado se cuela en la finca de Sir Te y roba el Destino Verde. El criado de Sir Te, el maestro Bo, y Shu Lien rastrean el robo hasta el recinto del gobernador Yu, donde la Zorra de Jade ha estado haciéndose pasar por la institutriz de Jen durante muchos años. Poco después, Mu Bai llega a Pekín y habla del robo con Shu Lien. El maestro Bo conoce al inspector Tsai, un investigador policial de provincias, y a su hija May, que han llegado a Pekín en busca de Zorro. Fox desafía a la pareja y al maestro Bo a un enfrentamiento esa misma noche. Tras una larga batalla, el grupo está a punto de ser derrotado cuando Mu Bai llega y supera a Fox. Ésta le revela que mató al maestro de Mu Bai porque se acostaba con ella, pero se negaba a tomar a una mujer como alumna, y le pareció justicia poética que muriera a manos de una mujer. Justo cuando Mu Bai está a punto de matarla, el ladrón enmascarado reaparece y ayuda a Fox. Fox mata a Tsai antes de huir con el ladrón (que se revela como Jen). Tras ver a Jen luchar contra Mu Bai, Fox se da cuenta de que Jen había estado estudiando en secreto el manual de Wudang. Fox es analfabeto y sólo podía seguir los diagramas, mientras que la habilidad de Jen para leer el manual le permitía superar a su maestro en artes marciales.

Por la noche, un bandido del desierto llamado Lo irrumpe en la habitación de Jen y le pide que se vaya con él. Un flashback revela que en el pasado, cuando el gobernador Yu y su familia viajaban por los desiertos del oeste, Lo y sus bandidos habían asaltado la caravana de Jen y Lo le había robado el peine. Ella le persiguió hasta su cueva del desierto para recuperar su peine. Sin embargo, la pareja pronto se enamoró apasionadamente. Al final, Lo convenció a Jen para que volviera con su familia, no sin antes contarle la leyenda de un hombre que saltó de un acantilado para hacer realidad sus deseos. Como el corazón del hombre era puro, no murió. Lo llega a Pekín para convencer a Jen de que no siga adelante con su matrimonio concertado. Sin embargo, Jen se niega a irse con él. Más tarde, Lo interrumpe el cortejo nupcial de Jen, rogándole que se vaya con él. Cerca de allí, Shu Lien y Mu Bai convencen a Lo de que espere a Jen en el monte Wudang, donde estará a salvo de la familia de Jen, que está furiosa con él. Jen huye de su marido en la noche de bodas antes de que el matrimonio pueda consumarse. Disfrazada con ropa masculina, es abordada en una posada por un numeroso grupo de guerreros; armada con el Destino Verde y sus propias y superiores habilidades de combate, sale victoriosa.

Jen visita a Shu Lien, que le dice que Lo la está esperando en el monte Wudang. Tras un airado intercambio, las dos mujeres se baten en duelo. Shu Lien es la mejor luchadora, pero Jen empuña el Destino Verde: la espada destruye cada arma que Shu Lien empuña, hasta que ésta consigue finalmente derrotar a Jen con una espada rota. Cuando Shu Lien muestra piedad, Jen hiere a Shu Lien en el brazo. Mu Bai llega y persigue a Jen hasta un bosque de bambú. Mu Bai se enfrenta a Jen y le ofrece tomarla como alumna. Ella promete aceptarlo como su maestro si puede quitarle el Destino Verde en tres movimientos. Mu Bai es capaz de arrebatarle la espada en un solo movimiento, pero Jen falta a su palabra y Mu Bai lanza la espada por una cascada. Jen se lanza tras ella y es rescatada por Fox. Fox pone a Jen en un sueño drogado y la coloca en una caverna; Mu Bai y Shu Lien la descubren allí. Fox reaparece de repente y ataca a los demás con agujas envenenadas. Mu Bai bloquea las agujas con su espada y venga la muerte de su maestro hiriendo mortalmente a Fox, sólo para darse cuenta de que una de las agujas le dio en el cuello. Con su último aliento, Fox confiesa que su objetivo había sido matar a Jen porque ésta le había ocultado los secretos de las técnicas de lucha de Wudang.

Jen se va a preparar un antídoto para el dardo envenenado. Con su último aliento, Mu Bai confiesa finalmente su amor por Shu Lien. Mu Bai muere en sus brazos mientras Jen regresa, demasiado tarde para salvarle. El Destino Verde es devuelto a Sir Te. Más tarde, Jen va al monte Wudang y pasa la noche con Lo. A la mañana siguiente, Lo encuentra a Jen en un puente que domina el borde de la montaña. En un eco de la leyenda de la que hablaron en el desierto, ella le pide que pida un deseo. Él desea que vuelvan a estar juntos en el desierto, y Jen salta del puente para volar entre nubes blancas.