2013金馬奇幻影展開幕片，亞洲電影大獎最佳電影、最佳編劇、最佳剪接三項提名，耗資2億4千萬台幣。杜琪峰、古天樂和孫紅雷，繼2007年《鐵三角》後，再次合作警匪動作片，本片也是杜琪峰導演首次針對中國市場拍攝的公安題材電影。
津海緝毒大隊長張雷 (孫紅雷飾) 剛完成臥底任務，成功抓獲一批體內藏毒的毒販，卻在醫院碰見一名失控撞車受傷的蔡添明 (古天樂飾)。張雷以他敏銳的職業嗅覺，判斷蔡添明涉嫌製毒。就在同時，粵江緝毒警察跟蹤運送毒品原料的貨車，一路來到津海。張雷得知此毒品原料來自大毒梟黎振標，而收貨人正是蔡添明！
面對犯罪事實，蔡添明不打自招，更願協助警方，誘捕黎振標，戴罪立功。以張雷為首的津海、粵江兩地警員喬裝買家，與黎振標為首的販毒團夥展開一場危險交易，同時，還要時刻提防蔡添明逃跑！最終，張雷發現了黎振標的驚天秘密，竟與蔡添明有著密不可分的關係，張雷才驚覺這個為求活命，不惜出賣任何人的蔡添明，可能並不是自己的棋子，或許倒過來，是自己在他的棋盤上。
編劇韋家輝、游乃海表示，《毒戰》故事源於重慶打黑，他們看了很多重慶打黑的案件，也去重慶進行了素材的收集和記錄工作，影片拍攝地包括廣州、珠海和香格里拉等地，並首度在片中展現了注射死刑的過程。
