继曼谷、纽约之后，东京再出大案。唐人街神探唐仁（王宝强 饰）、秦风（刘昊然 饰）受侦探野田昊（妻夫木聪 饰）的邀请前往破案。“CRIMASTER世界侦探排行榜”中的侦探们闻讯后也齐聚东京，加入挑战，而排名第一Q的现身，让这个大案更加扑朔迷离，一场亚洲最强神探之间的较量即将爆笑展开……
大头儿子（刘纯燕 配音）尽管聪明懂事，却到底只是个孩子，无法克制内心里爱玩的冲动，耽误了学业，将这一切看在眼里的围裙妈妈（鞠萍 配音）十分焦急，不知该如何是好。某日，小头爸爸（董浩 配音）在偶然之中遇见了一位名叫王博士（林永健 配音）的神秘人物，王博士发起了名为“一日成才”的行动，声称能在极短的时间内制造天才。 望子成龙的围裙妈妈决定将大头儿子送到王博士处进行“改造”，而事情的结果也令她感到十分满意，然而，随着时间的推移，大头儿子身上开始慢慢浮现种种弊端，与此同时，王博士一手策划的阴谋亦渐渐浮出了水面。
至尊宝（周星驰 饰）被月光宝盒带回到五百年前，遇见紫霞仙子（朱茵 饰），被对方打上烙印成为对方的人，并发觉自己已变成孙悟空。
神秘工厂深夜突发离奇案件，一名员工离奇惨死，人人都传是不知名异兽所为，一时间案件变得神乎其神。国际知名灵异侦探社接到被害人家属的委托，介入此案调查，却被一系列假线索误导，将凶手锁定在厂长身上，然而厂长在不恰当的时机自杀，使得案情更加扑朔迷离。厂长死后，其女儿光子将侦探社社长何生告上法庭，导致侦探社陷入信誉危机。
焦娇（汤唯 饰）15岁就来到了澳门，过着颠沛流离的生活，之后成为了赌场公关。罗大牛（吴秀波 饰）早年来到美国，一番摸爬滚打，如今已经是小有名气的加州房地产经纪人，事业一帆风顺的他在情场上自然步步为赢，是公认的钻石王老五。
正要赶往伦敦完婚的凯莉（Margaret Lockwood）因雪崩被困在山下的小旅馆里，偶遇摄影记者康德（Michael Redgrave），两个人因小事发生争执，第二天大家各自赶路，却登上了同一列火车。
