作為亞洲金融中心的香港被稱(chēng)作“最安全的城市”，豈料警局接到一通匿名電話(huà)，對方聲稱(chēng)劫持了警隊的一輛前線(xiàn)沖鋒車(chē)以及車(chē)內的五名警員和武器裝備。此次事件引起了香港警隊高層的高度重視，適逢處長(cháng)（王敏德 飾）出訪(fǎng)國外，此時(shí)由鷹派人物行動(dòng)副處長(cháng)李文彬（梁家輝 飾）與年輕的管理副處長(cháng)劉杰輝（郭富城 飾）一起負責這次案件，并將行動(dòng)命名為“寒戰”，李文彬任總指揮。李文彬的兒子（彭于晏 飾）也是人質(zhì)之一，劉杰輝因此對李文彬父子產(chǎn)生懷疑。與此同時(shí)，匪徒展開(kāi)了進(jìn)一步行動(dòng)：警察被殺、爆炸案頻發(fā)……到底是誰(shuí)在將整個(gè)警隊玩弄于鼓掌之中？香港真的是“最安全的城市”嗎？