Film yang diadaptasi dari video game keluaran Capcom ini menceritakan kisah Chun-Li, salah satu karakter yang terkenal dengan tendangan berputarnya di game Street Fighter.
Film dibuka dengan narasi Chun-Li (Kristin Kreuk) yang dibawa keluarganya pindah dari San Fransisco ke Hong Kong. Sejak kecil Chun-Li sudah belajar piano dan juga ilmu bela diri Wushu dari Xiang (Edmund Chen), ayahnya. Suatu malam, rumah keluarga mereka disatroni penjahat bernama M. Bison (Neal McDonough) yang akhirnya pergi dengan membawa Xiang serta.
Bertahun-tahun kemudian, Chun-Li tumbuh dewasa dan menjadi pianis berbakat. Di suatu malam setelah konsernya berakhir, Chun-Li menerima sebuah gulungan berisi tulisan Cina kuno. Atas petunjuk seorang nenek tua, dia dianjurkan ke Bangkok untuk bertemu seorang pria bernama Gen. Sementara itu di tempat lain, Xiang, ayah Chun-Li ternyata belum meninggal dan disekap oleh Bison.
Setelah kematian ibunya karena penyakit kanker, Chun-Li pun memutuskan berangkat ke Bangkok mencari Gen dan dari Gen, Chun-Li mengetahui kalau ayahnya masih hidup. Dengan bantuan Gen yang mencari anak perempuannya yang juga ditangkap oleh Bison serta 2 detektif bernama Charlie Nash (Chris Klein) dan Maya Sunee (Moon Bloodgood), Chun Li mengobrak-abrik markas Bison untuk menyelamatkan ayahnya dan membongkar kejahatan Bison.