有两个结局，分别是大陆版结局和香港版结局。
1、大陆版结局
双方“内鬼”都认出了自己的身份，不过刘建明抢先一步，已经将陈永仁在警察局的档案删除，但在删除之前，保留了一个备份，密码是女朋友Mary的生日。经过深思，刘建明决定做一个好人，请求陈永仁给他一次机会，陈永仁没有信，拷上了刘建明。最后陈永仁死在了韩琛的另一个警方卧底枪下，刘建明也杀死了那个开枪的卧底。
2、香港版结局
刘建明步出电梯时，向事后赶到的警员出示警员证，重申自已的警察身份。结果，林国平被刘健明嫁祸成黑帮间谍，刘健明成功由黑变白。陈永仁的卧底身份文件被李心儿意外发现使陈恢复身份，下葬于浩园黄志诚警司的墓旁，事件落幕。刘健明、李心儿及警队众人出席陈永仁的葬礼致敬。最后的回想片段中，表达了刘由始至终希望能与陈对调身份，走上不同的人生道路。
无间道有两个结局是因为一个内地版，一个是香港版，内地版刘建明的黑帮卧底身份被揭穿，直接被赶来的警察逮捕，香港版的结局是刘建明没有被切穿
