大陆某部级高官涉嫌指派情妇来港洗钱，且金额巨大。为此，ICAC（廉政公署）陆志廉（古天乐 饰）和JFIU（联合财富情报组）刘保强（张智霖 饰）联合展开调查。可就在此时，陆被指控巨额财产来路不明，遭到廉政公署L组（内部纪律调查组）程德明（郑嘉颖 饰）的调查，并最终得到停职的处分。为证明自己清白，陆志廉千方百计找到举报自己的女孩Eva（邓丽欣 饰），发现这一切都与正在调查的洗黑钱案件息息相关。未过多久，中国反贪局侦查处处长洪亮（丁海峰 饰）也来到香港，其矛头正是洗钱案的幕后首脑张部长（冯雷 饰）。

童年兄弟意外失散，30年后因一桩罪案相见，两人已身处不同阵营。随着对罪案调查的深入，一个多年来隐于幕后的恐怖组织渐渐浮出水面。

1997年回归前夕，多方势力矛盾激化，暴力事件频发。

廉政公署收到报案人廖雨萍（周秀娜饰）的实名举报，举报正在坐牢的富二代曹元元（林峯饰）涉嫌行贿监狱里的监督沈济全（谭耀文饰）以及惩教员，首席调查主任陆志廉（古天乐饰）决定深入虎穴，卧底狱中。在监狱里，被陆志廉送入监狱的前警司黄文彬（林家栋饰）以及曹元元两大帮派势成水火，陆志廉趁机接近曹元元取得信任。同时监狱外的廉政公署总调查主任程德明（郑嘉颖饰）、国内反贪局行动处处长洪亮（丁海峰饰）也陆港联手，通力合作，最终成功破获贪腐行贿大案。

李sir（李修贤 饰）是一名香港警察，为人公平正直。黑社会老大文叔（许绍雄 饰）金盆洗手，退出了江湖，而接手的凯明却急于冒进，干了许多违法的事。李sir为了维护正义，开始追查凯明……

警探李SIR即将退休，却遇上内地悍匪来港械劫珠宝，女匪徒宋玲将珠宝藏于电梯内，玲之男友阿伟把李SIR的佩枪夺去。警方增援赶到，宋玲被捕，伟被迫逃走，藏身于出租车司机大麻成家，大麻成欠下高利贷，儿子阿磊患有自闭症，女儿阿蓉乱搞男女关系，伟为免节外生枝，期间把上门讨债者和要求与蓉分手的男友一一打发走，令大麻成一家对伟产生好感。李SIR不想临近退休因为失枪而受影响，希望靠自己夺回失枪。李SIR押解宋玲，伟计划营救，岂料悍匪头目阿光与同党半途劫走宋玲和李SIR逼玲说出珠宝下落。光生性凶残，要将李和玲灭口以独吞珠宝。伟只有一把从里SIR手上夺得的警枪，却要挑战阿光及其同党强大的火力。

经过多年的追查，香港廉政公署准备对理达贸易集团负责人陈超群以及海关官员钟嘉玲（袁咏仪 饰）就非法内销行贿行为进行起诉。可是在开庭前夕，作为举报人和证人的理达的前任财务总监许植尧（张家辉 饰）临时改变出庭打算，启程前往澳洲。法庭给出七天限期，为此，该案负责人陈敬慈（刘青云 饰）和同在廉政公署供职的妻子江雪儿（林嘉欣 饰）联合展开调查。陈倾尽全力追查陈超群走私行贿的实证，并试图揪出其背后的大老虎。江雪儿则远赴澳洲，力劝许植尧回港作证。

　　作为亚洲金融中心的香港被称作“最安全的城市”，岂料警局接到一通匿名电话，对方声称劫持了警队的一辆前线冲锋车以及车内的五名警员和武器装备。此次事件引起了香港警队高层的高度重视，适逢处长（王敏德 饰）出访国外，此时由鹰派人物行动副处长李文彬（梁家辉 饰）与年轻的管理副处长刘杰辉（郭富城 饰）一起负责这次案件，并将行动命名为“寒战”，李文彬任总指挥。李文彬的儿子（彭于晏 饰）也是人质之一，刘杰辉因此对李文彬父子产生怀疑。与此同时，匪徒展开了进一步行动：警察被杀、爆炸案频发……到底是谁在将整个警队玩弄于鼓掌之中？香港真的是“最安全的城市”吗？