Full River Red menampilkan Shen Teng sebagai Zhang Da, Jackson Yee sebagai Sun Jun, Lei Jiayin sebagai Qin Hui, dan Yue Yunpeng sebagai He Li, dalam sebuah kisah fiksi sejarah yang terinspirasi dari asal-usul puisi legendaris Full River Red yang dikaitkan dengan Jenderal Yue Fei. Cerita berlatar empat tahun setelah kematian Yue Fei, sekitar tahun 1146, di tengah situasi politik Dinasti Song yang penuh intrik, pengkhianatan, dan permainan kekuasaan tingkat tinggi.

Film ini dibuka dengan peristiwa mengejutkan ketika seorang utusan dari Dinasti Jin ditemukan tewas di kediaman Perdana Menteri Qin Hui. Tanpa penyelidikan panjang, para penjaga utusan itu langsung diringkus dan dieksekusi. Zhang Da, salah satu penjaga, hampir bernasib sama sebelum ia mengaku mengetahui sesuatu tentang sebuah barang penting yang ditemukan di lokasi pembunuhan. Pengakuan ini membuatnya dibawa menghadap Qin Hui, yang ternyata sangat khawatir karena barang tersebut adalah sebuah surat rahasia yang berpotensi menyingkap dirinya sebagai pengkhianat negara.

Qin Hui memberi Zhang Da waktu dua jam untuk menemukan surat yang hilang. Ia menugaskan Sun Jun, wakil komandan yang juga merupakan paman Zhang Da, untuk membantu pencarian. Hubungan mereka jauh dari hangat, karena Sun Jun memandang Zhang Da dengan penuh rasa jijik. Di balik layar, Qin Hui sudah memerintahkan He Li agar Zhang dan Sun tetap dibunuh, terlepas dari berhasil atau tidaknya mereka menemukan surat tersebut.

Penyelidikan berubah menjadi perjalanan penuh kekacauan. Sun Jun yang tempramental justru membunuh sebagian besar saksi potensial, termasuk penerjemah dari pihak Jin. Ketika keduanya hampir dieksekusi, Zhang Da menyelamatkan diri dengan mengusulkan rencana menutup kasus dengan menyangkal keberadaan utusan Jin sejak awal. Usulan itu diterima, namun mereka diberi kesempatan terakhir untuk menemukan petunjuk lain.

Zhang Da mencurigai dapur sebagai pusat konspirasi dan menemui sahabatnya, Liu Xi. Dari sini terungkap rencana berbahaya yang berujung kegagalan dan penangkapan Liu Xi. Untuk membuktikan kesetiaan, Zhang Da, Sun Jun, dan pejabat lain bernama Wu Yichen dipaksa menusuk Liu Xi. Setelah dibebaskan, Wu Yichen menyadari bahwa surat kosong yang ditemukan hanyalah umpan. Surat asli ternyata disembunyikan di bawah tempat tinta dan telah diambil Sun Jun.

Surat itu ditulis dalam bahasa Jin dan membutuhkan penerjemah. Mereka membawa seorang wanita penghibur bernama Zither untuk membaca isinya. Zither hanya sempat menerjemahkan dua baris sebelum memakan surat tersebut, sadar bahwa hidupnya tak akan terselamatkan setelah kebenaran terungkap. Dari sinilah makna puisi Full River Red mulai terbentuk sebagai simbol pengorbanan, kesetiaan, dan kemarahan terhadap pengkhianatan.