该片讲述了，一对日本父子，父亲高田冈一与儿子高田健一关系一直不好。
父亲对此一直感到非常遗憾。健一的妻子告诉高田冈一，健一患了重病，高田冈一急忙赶去，健一却拒绝见父亲的面。
健一的妻子给了高田冈一份录像带，录像中的健一在中国研究傩戏(片中日文汉字称为“假面剧”)。录像中，儿子与一位名叫李加民的民间艺术家约好第二年再来拍摄他最拿手的《千里走单骑》传统剧目。
后来，父亲了解到，儿子已经身患绝症。老人为儿子做些什么，便决定只身一人前往中国，准备拍摄李加民所表演的傩戏。他认为这是儿子的心愿，一定要完成。然而，高田的中国之行并不顺利。
当旅行社的导游蒋雯陪同高田来到李家村的时候发现，李加民已经不在他原来的村里了，
原因是有人嘲笑他有私生子的时候，他十分愤怒，打伤了人，被捕并被判徒刑三年。高田想要进入监狱去拍摄他，在日语水平和英语水平都比较糟糕的当地导游邱林和外事侨务办公室李彬主任等人的帮助下，最终成功来到了监狱，当高田来到李加民面前，小乐队开始演奏之时，李加民却因为想念从未见面儿子，泣不成声，无法表演傩戏。高田便想回到村中寻找李加民的儿子，李的儿子对父亲无法接受，拒绝和高田一同去看望父亲。
最后，高田感到自己理解了儿子。他返回监狱的路上，得知了儿子健一去世的消息，并且得知在临终之前健一原谅了自己的父亲。不过他还是回到了监狱，为李加民展示了李的儿子的照片，并且和服刑人员一起在服刑人员活动室里观看、拍摄了精心准备的傩戏《千里走单骑》。
扩展阅读：
《千里走单骑》的幕后花絮
历时三个月的拍摄阶段一开始就全线戒备，防止任何信息泄漏，在外景地拍摄现场，不仅用了黄色警戒线与布块封杀外人视线，更出动警察严严把关。除了与导演合照外，片场拍照绝对禁止，违禁者一旦被发现，图片被删，胶卷也惨遭没收。
张艺谋拍戏素来严格，甚至对于汽车的间隔空间、扬起灰尘的多少都有苛刻要求，但对孩子杨杨说戏却特别和蔼，剧组人员经常看见杨杨和张艺谋、高仓健手拉手。
高仓健与邱林的对手戏很多，休息时，邱林依然扛着大刀，脸冻得通红，高仓健见状，伸手轻轻搓暖邱林的脸;影片封镜，即将离去的高仓健与剧组建立起了感情，忍不住泪流满面，和每一个工作人员拥抱。
《千里走单骑》的拍摄花絮，在日本放映时竟也让许多观众感动得涕泪齐下。
传言《无极》被抢注成安全套商标，《千里走单骑》也难以幸免，不过还好，它只是被一温州人氏抢注成车辆、运输工具等相关物品的商标 。
《千里走单骑》的影片评价
个人评价
这是张艺谋的回归之作。并不是说张艺谋拍商业片有什么不对，而是说这部电影达到了张艺谋以前的文艺片曾经达到的高度。(倪震北京电影学院教授张艺谋老师评)
《千里走单骑》呈现了一个民风淳朴的世界，没有苦，没有恨，没有愤怒，没有无奈，只有纯洁的感动。人应该揭开面具真正的互相面对。这句大概是电影的题眼所在吧。可是我想要揭开面具的时候，看到的是又一张面具。(Artisan日本影评人评)
《千里走单骑》有4个卖点：其一，和《英雄》、《十面埋伏》那种视觉大制作相比，它给观众的是心灵的震撼和情感的抚摸;其二，张艺谋品牌效应，张艺谋在中国拥有最为广大的影迷群;其三，张伟平特殊的“卖萝卜”方式，一直在国内电影市场走在前沿;其四，张艺谋的前两部电影都是高票房，在市场经营上会给院线较高的信心。我个人认为，这是张艺谋所有作品中水平最高的，值得观众去看。(北京新影联负责人评[ )
媒体评价
总的来说，《千里走单骑》是一部好片子，遗憾的是它对中国电影缺乏推动的作用——它好的地方很难复制，而不好的地方恰恰是复制了太多老套的东西。(新京报评)