周杰倫飾演的喬飛，是一位擁有神秘力量的古城守陵人。這種神秘力量無法預(yù)測(cè)，只有在特定情況和特定環(huán)境中才會(huì)發(fā)生作用，這種神秘力量可以使他擁有超常的智力和思維，能夠在數(shù)秒內(nèi)將地球任何的對(duì)象徹底拆卸分解。這種力量源自其不尋常的身世，原來他就是傳說中古城之王的守陵一族中人，卻無意間逃出了古城，從此流落人間。

林志玲飾演女作家藍(lán)婷，二十五歲左右，熱情、獨(dú)立的女小說家，漂亮而又性感的，生活條件優(yōu)越，但卻被卷入一場(chǎng)與古墓有關(guān)的漩渦當(dāng)中，父親遭人殺害，自己遭人綁架而被丟到沙漠，成為一名“落難公主”，她與周杰倫扮演的喬飛一路同行，想要逃離這場(chǎng)為古墓?fàn)帄Z的是非之戰(zhàn)，然而卻陷越深，發(fā)現(xiàn)古墓背后更多的秘密…

陳道明飾演華定邦，一位考古界的天才人物，卻在多年前的尋找失落古城中釀成所有人罹難的大慘劇，自己卻殘忍地吃掉同伴的肉才茍活下來，喬飛的出現(xiàn)把他迫回當(dāng)年的慘劇現(xiàn)場(chǎng)，憶起他此生最痛苦的回憶。生與死，理想和現(xiàn)實(shí)之間他該如何取舍成為矛盾，最終他會(huì)選擇什么樣的結(jié)果成為最大的懸念。

苗圃飾演十三郎，口叼雪茄，身騎戰(zhàn)馬，在沙漠中擁有自己的一支鬼馬隊(duì)伍，她雖為女中豪杰，但卻是一個(gè)絕對(duì)相信愛情的女子，在大漠中不斷找尋大漠飛鷹，堅(jiān)持真愛。身為浪人部落的首領(lǐng)，與尋寶路上的喬飛和藍(lán)婷又會(huì)發(fā)生怎么的故事，他們之間是什么樣的關(guān)系成為整片的一大看點(diǎn)。

曾志偉飾演排骨，一位窮兇極惡的好人，在無所不為的惡性下又蘊(yùn)藏一顆有情有義的男人心。他貪財(cái)，但更貪圖熱血的人生。雙面的性格，雙重表現(xiàn)，他在尋寶途中遇到陳道明扮演的考古天才華定邦，是福是禍，是喜是悲則成為最大的疑問。