《寒战》讲述了被誉为亚洲金融中心、最安全城市的香港，突然遭遇一场严重危机。警局接到匿名电话，对方声称劫走了一辆前线冲锋车，以及车上的五名警员和武器装备。由于警务处处长（王敏德 饰）正在国外出访，案件由行动副处长李文彬（梁家辉 饰）和管理副处长刘杰辉（郭富城 饰）共同负责，并被命名为寒战，由李文彬担任总指挥。
然而，被劫持的警员中包括李文彬的儿子（彭于晏 饰），这让刘杰辉开始对李文彬父子产生怀疑。与此同时，匪徒不断升级行动，接连造成警员遇害和多起爆炸案件。究竟是谁在暗中操控一切，将整个香港警队玩弄于股掌之间？这座号称最安全的城市，又是否真的如表面般平静？
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