重案組刑警吳英雄(趙又廷 飾)在拯救客機后成為警界明星，出演各種警隊宣傳片風光無兩。是日，海港城陷入突然危機，高鐵、跨海大橋等交通要道突發連環爆炸，吳英雄在追索嫌兇過程中與東區分局刑事偵查組刑警陳真(林更新 飾)結為搭檔，又再度重逢被逼做人肉炸彈的通緝犯徐達夫(黃渤 飾)。原來，一號為“夜行者”的神秘組織綁架了徐達夫等通緝犯的家屬，逼迫他們作為人肉炸彈將海港城通向外界的各通路炸毀，使海港城變為孤城，以釋放生化病毒，執行毀滅城市的“枯草計劃”。吳英雄和陳真為解救徐達夫妻子杜小晴(關穎 飾)并阻止枯草計劃，與鑒識官藍西英(張鈞甯 飾)、黑鷹隊成員黃世楷(修杰楷 飾)等人向夜行者發起挑戰。