这个杀手不太冷讲述了杀手莱昂收留一个家人被缉毒署警察杀死的女孩并因此引来麻烦的故事。
莱昂是一个杀手，专业，冷酷，具备一切杀手才能，隐藏于黑暗、楼顶和别人看不到的地方，杀人悄无声息。影片的开始展现出一个绝对的杀手胚子，无情且冷漠。莱昂每天早起、锻炼、打理盆栽、喝牛奶、接任务、戴上眼镜在椅子上睡觉，规律的作息是杀手保持职业能力的关键。
小女孩马蒂尔达一家住在莱昂家的隔壁，两个人偶尔相遇，莱昂会放下杀手的机警，与女孩聊上几句。小女孩在家里不受待见，父母不在意她，姐姐打她，她只喜欢弟弟。
一天，莱昂从外面回来，看到小女孩站在楼梯间，鼻子在流血，看样子是被家里人打了。小女孩问莱昂：“是不是只有童年这样艰苦，还是人生就一直这么艰苦？”莱昂回答她：“一直如此。”
莱昂拿出手帕递给女孩，这一点善意打动了女孩，女孩提出帮助他买牛奶，莱昂默许。就在小女孩外出的时候，缉毒署的坏警察来到了小女孩的家，随后是一场血腥的屠杀。
小女孩回到了住处，看到自己家被抄了，不敢回去，只好跑去敲莱昂家的门，在女孩含泪请求下，莱昂打开了门。两个人的命运从这扇门开始发生改变。
小女孩希望莱昂可以出手杀掉缉毒署的液羡警察，而莱昂告诉她，仇恨是杀手的忌讳。小女孩只好求莱昂教自己怎样当一个杀手，用言语攻势让莱昂答应自己的请求，虽然莱昂是一个职业杀手，可是人情世故却不是一般的白痴，三言两语就令自己到了不得不教女孩的地步。
莱昂教小女孩如何使用来福枪，胡前怎样装弹。小女孩教莱昂玩不动脑筋的游戏，帮他买牛奶，打理盆栽，洗衣服。小女孩渐渐爱上了莱昂，可她只有12岁，莱昂陷入了作为杀手最忌讳的爱情。他不觉得自己可以给小女孩更好的未来，他找到托尼，希望自己死后，这些年所有杀人赚到的钱都给小女孩，然而托尼根本不会把钱给他或是小女孩。
莱昂无法处理这份感情，他曾喜欢上一个富家女，然而自己只是一个穷小子，他亲眼看见自己的女友死在女友父亲的手上，从此，他像出家了一样断了尘缘，潜心做一个专业的杀手。当小女孩再次闯进他的生活，他不知所措，但是那种温暖似乎又回到了自己的身边。他体会到睡在床上的舒适，他学会了笑，变得细腻而温柔。
仇恨让小女孩去寻找那个杀害自己闹做拍全家的警察，然而不纯熟的技艺露了馅，被警察抓住，莱昂冲进警察局，将女孩解救出来。这样冲动的行为注定会引来灭顶之灾，最终之战还是来临了。
莱昂用杀手的冷静，在众多警察中飞窜，当所有人都以为莱昂死在重型武器之下，莱昂巧妙地用警察的服装混了出去。当门外照耀着希望的光芒时，当莱昂迫切地走出去与女孩相遇，最后死在了缉毒警察的枪下，临死前莱昂用手雷送走了杀女孩全家的警察。
