深夜时分，警队的报案中心接到了一通神秘的匿名电话，称一辆前线冲锋车已被劫持，车内五位警员连同武器装备成为歹徒的谈判筹码。这起事件震动了整个警队，而令人意外的是，车内被劫持的警员之一竟是现任行动副处长李文彬的儿子（由彭于晏饰演）。而此时，警队的首脑正在外访尚未回国。就在这关键时刻，两位下任处长选举的热门候选人：以强硬派著称的李文彬（由梁家辉饰演）和年轻警长刘杰辉（由郭富城饰演）开始全力以赴。李文彬立即指挥救援行动，将这次行动命名为“寒战”。 然而，匪徒似乎对警队内部运作了如指掌，精英尽出的警队却始终未能取得突破，行动每每受挫。随着时间推移，警队内部对李文彬的决策产生了质疑，推举刘杰辉接管整个行动。在这紧要关头，两人针锋相对。刘杰辉采取了与李不同的策略，他选择与歹徒进行谈判，并同意支付赎金。在整个交付赎金的过程中，刘杰辉设法在赎金上留下了追踪线索，希望借此找到歹徒的下落。 然而，事情并不如愿，刘不仅未能找到歹徒的踪迹，还遗失了大笔赎金。更为悲痛的是，与刘同甘共苦的战友徐永基（由钱嘉乐饰演）在交付赎金时不幸殉职。这一事件使得刘深感内疚，而香港警队则陷入了前所未有的危机与威胁之中。整个行动导致库房丢失八千万现金，两位警员殉职。 此事件不仅惊动了政府内部，也惊动了廉政公署。廉署接到匿名举报，怀疑警队的两位副处长中的一人在关键时刻利用职权谋取私利。香港的安全瞬间陷入危机，警队的管理漏洞被暴露无遗，威胁直逼警队内部，高层成为众矢之的。原来，所谓的“全球最安全城市”，不过是因为未曾遇到真正的挑战罢了！