《霸王别姬》既是京剧中的一出戏，同样也是程蝶衣的一生的情感，是戏中虞姬对霸王的感情，也是程蝶衣对段小楼的感情。电影的开头，运用了倒叙的叙事手法，让故事产生悬念。讲述的是，平反时期“霸王”与“虞姬”再次一起唱戏。
剧中的程蝶衣的童年名叫小豆子，此时正处于北洋政府时期，被妓女母亲切掉畸形的手指送到戏班子。从这时起，他的命运就与戏不可分割了。在他刚入门时，被师兄们取笑是窑子里的东西，他毫不犹豫的把母亲留给她的袍子烧掉，体现了他从小就有着倔强、自尊心强的性格。小石头在这件事后进屋，却是第一个对小豆子表现出关心的师兄。日后，师兄对他的真情相对打动了她。
少年时京剧盛行，人人都听戏。师父让弟子们背词，这是剧中第一次出现小豆子背错词“我本是男儿郎，又不是女娇娥。”此时，小豆子对于性别的概念很坚定，不愿承认自己是“女娇娥”，有着很强的自尊心。而后，小豆子与小赖子受不了戏班的辛苦偷逃出戏班，看到了台上的角儿演出《霸王别姬》。这部戏让小豆子的内心受到很深的触动，有了想要成角儿的梦想，毅然决然的回到了戏班。当他看到师兄被打时，阻拦师父，甘愿自己挨打。小豆子被打的时候一声不吭，没有像其他师兄一样向师父求饶。可见他骨子里有着的倔强和不服软的韧劲。关爷为弟子们讲解“霸王别姬”的故事告诉他们“人，得自个成全自个儿”“从一而终”，小豆子听后自扇巴掌表明牢牢记住，认定了自己的天命。并从此坚定了成角儿的梦想，不再出逃。那经理来选角儿时，挑中小豆子来背“思凡”。小豆子却再次背错词“我本是男儿郎，又不是女娇娥。”小石头狠心拿烟斗捅小豆子的嘴，最终小豆子唱出了“我本是女娇娥，又不是男儿郎。”这时小豆子被师哥拉了一把，为了成角儿认真唱戏。之后小石头与小豆子被选中第一次演出《霸王别姬》。因此成角儿，艺名为段小楼与程蝶衣。唱过戏后，程蝶衣说以后要送霸王的宝剑给师哥，而师哥也与他约定以后要一起唱一辈子戏。
成年后，程蝶衣和段小楼的《霸王别姬》一出戏已经红遍京城。程蝶衣此时已然到了人戏不分的程度，他对段小楼有了虞姬对楚霸王的情感，不止在台上，台下也是如此。“说的是一辈子，差一年，一个月，一天，一个时辰，都不算一辈子。”他始终记得师哥当时的约定。而段小楼“蝶衣你可真是不疯魔，不成活”，他认为自己是凡人，不会一辈子唱戏，总要生活，当初的承诺也只是随口一说，并没有放在心上。
不论在什么时代，程蝶衣都在唱戏，唱戏是他的生命，他活在戏中。
旧社会时，他唱给官僚们听，袁世卿是最为欣赏的。因菊仙出现，程蝶衣生气嫉妒。而此时袁世卿对他发出邀请，要他做红尘，并用蝶衣曾说要送给段小楼的宝剑作为条件。程蝶衣借悲伤嫉妒的情绪与袁世卿借酒演戏消愁，当演到虞姬要自尽时，袁世卿提醒这是“真宝剑”不是演戏的道具。又在此处刻画了程蝶衣到了人戏不分的沉迷。当程蝶衣把宝剑送给段小楼完成当时的承诺时，段小楼却不以为然“找剑干什么，现在又不演戏。”段小楼随后迎娶了菊仙，二人分别，不再一起唱戏。
抗日时期，日本人进城，程蝶衣在台上唱《贵妃醉酒》，程蝶衣借戏表达出自己的伤心。段小楼因在后台与日本人发生冲突被日本人拘留。为救段小楼，程蝶衣给日本人唱《牡丹亭》，段小楼却因此打他谴责他。程蝶衣只是用情至深为了师哥唱戏。“有一个叫青木的，他是懂戏的。”在他眼中师哥和戏是超越一切的，是他的全部。段小楼被菊仙劝说放弃唱戏，玩起蛐蛐儿。这事传到师父那里，双人被罚，师父让程蝶衣就像小时候师哥拉他一把一样用烟斗捅段小楼的嘴，而程蝶衣感情至深不舍得下手。
内战时期，国民党军看戏闹事，砸了戏台，菊仙被打流产。程蝶衣被警察以汉奸罪的理由抓进监狱。段小楼找袁世卿去救程蝶衣。在法庭上，程蝶衣没有承认袁世卿为他编好的证词，他讲出事实“我也恨日本人，但他们没有打我。”“青木要是活着，京剧就能传到日本国去，杀了我吧！”体现了他内心京剧的神圣，不能容忍别人糟蹋戏。也体现了他如戏中虞姬一般刚烈，倔强倨傲宁死不屈，从未服软的性格。
国民政府离开大陆之前，段小楼与程蝶衣再重逢，此时“新君临朝，江山易主，不论谁来，总要听戏的。”这次程蝶衣又送宝剑给师兄，二人再次一起唱戏。人民解放军进入北平，二人上演《霸王别姬》，程蝶衣因吸大烟伤了嗓子，在演出时失误。但解放军并没有像之前三个时代的听众一样生气砸场子，而是集体鼓掌并唱军歌。段小楼在帮助程蝶衣戒掉烟瘾，菊仙看到了程蝶衣的脆弱，心露怜爱之情，此时是将自己失去孩子的那份母爱赋于了程蝶衣。
新中国成立之时，程蝶衣与段小楼被请去指点戏。被程蝶衣少年时捡回来的娃娃小四成为了新社会的劳动人民，在讨论戏时与程蝶衣的理念产生了分歧，现代戏的观点已经不同于老戏。程蝶衣所唱的戏已经不被现实社会所接受认同，再次出演时，小四抢了程蝶衣的角儿出演虞姬，而段小楼也无奈被逼迫与其唱《霸王别姬》。在程蝶衣的眼中只有戏，不愿看清现实世界。他是“真虞姬”，他的感情与唱戏从未改变“从一而终”，现实与戏在他眼中是一体并且无法分割的。而段小楼却能分清现实与演戏，他是“假霸王”，懂得跟着时代走，并不像程蝶衣一样只身沉浸于戏中。
文革时期，宝剑被归为四旧，被找出来。段小楼与程蝶衣被顶上“京剧恶霸”的罪名游街示众前，“假霸王”惊慌失措，被生活折磨而变得不堪，但“真虞姬”仍“从一而终”守在他的身边，深情至极为他勾脸。在被红卫兵的逼迫下，段小楼与程蝶衣互相揭发，程蝶衣一怒之下将怒火转移到菊仙的身上。段小楼终是为了自保，在所有人面前说“我不爱她”，菊仙绝望上吊自杀。菊仙与程蝶衣都是刚烈倔强之人，无法忍受背叛，决然自杀，段小楼却是为了苟活不顾一切之人。
到了电影的结尾，段小楼与程蝶衣再次相见已是十一年之后，此时的时期与开头相呼应。霸王与虞姬再次同台排练，程蝶衣回想起少年时念错的词“我本是男儿身，又不是女娇娥。”强调性别，最后证明自己。他的性格顽强并不会被现实所磨平，他骨子里有一股坚韧不拔之气。程蝶衣在与师哥排练《霸王别姬》时，借戏中剧情虞姬自尽，拿赠予师哥的霸王宝剑自杀，呈现了这样一出凄美的悲剧。程蝶衣用戏结束自己的生命正是印证了他活在戏中，所以死在戏中。 “真虞姬”性格倔强，用情至深，当他认清现实，也没有了戏作为自己的支撑时，毅然决然了结自己，死在“假霸王”面前，以这样戏剧性的方式结束也算是程蝶衣完整的一生的戏。
都说“戏子无情”，而程蝶衣却是“戏子深情”，他对戏深情对师哥深情，却抵不过时代变迁与现实残忍。“无疯魔不成活”的程蝶衣，也最终印证他表达自己最后的情感。他始终活在戏中，不愿看清现实，而情则把戏与现实联系模糊。戏没了，梦想与情感磨灭，他也不成活了，活在戏中的人当然也没了，随着那个时代一起消失了…
