「911」恐襲發生後十年間，美國政府動用龐大人力物力，跨國追查恐襲主謀拉登下落，調查橫跨了兩位總統任期，卻苦無所獲。中央情報局人員瑪雅(謝茜嘉謝西婷 飾)被委以重任，執行這項史上最艱辛的任務。情報員多年來日以繼夜搜刮證據及分析情報，前線軍人以身犯險進行亡命追擊搜索，但漫長且仿佛永無止境的調查、談判、盤問，對每一個人都造成極大的身心煎熬。當中有人犧牲性命、有人對行動充滿質疑，但鍥而不捨的瑪雅為了追捕拉登，卻冒死深入巴基斯坦荒蕪之地，甚至被敵人列入追殺名單也在所不惜，她更親眼目睹美方對阿爾蓋達囚犯嚴刑拷問，但她對追撃拉登的執迷，同時亦令道德界線日漸模糊… 事情終於在2011年出現突破性發展，中情局獲得拉登藏身之地的有利情報，惟多番搜證下尚未能百分百肯定準確無誤，只有瑪雅孤注一擲主張出撃，結果美軍海豹突擊隊在5月2日零時三十分(Zero Dark Thirty)發動突襲，隨即將拉登撃斃。雖然這場漫長戰役已畫上句號，但戰場上下鮮為人知的鬥爭角力、每段從未向外界披露的細節，將首度在大銀幕上如實公開！