电影《西关大屋》的剧情设定在2018年的中国内地，故事围绕着一座历史悠久的西关大屋展开。这座大屋隐藏着一段跨越百年的秘密，以及几代人之间错综复杂的情感纠葛。

故事的主角是一位名叫马思鹏的缉毒民警，他接手了一桩名为“代号西关小姐”的国际涉毒案件。在调查过程中，马思鹏意外结识了广州末代西关小姐潘梦蝶及其后人叶伊西。随着调查的深入，尘封在大屋内的秘密逐渐浮出水面，而潘梦蝶坚守的爱情、家族的荣誉以及她个人的牺牲，都成为了案件的关键线索。

在这场关于警民、亲情、血缘的生死较量中，马思鹏不仅要面对狡猾的犯罪分子，还要解开大屋内的谜团，最终揭示了案件背后的真相。