《PTU机动部队》中的故事集中在两个男人和两个女人身上，他们都是警察，这是他们的共同点，但故事的冲突却是集中在他们不同处世方法、对警队纪律的不同理解和执行等方面。片中的两个男人，一个是任达华饰演的PTU警官展。片中充满了悬疑，从始至终观众都能感受到一种很紧张的气氛。动作和对白相对减少，主要依靠摄像机的镜头和高对比的灯光设计去体现人物内心深处的斗争。直到结尾，观众才能体会出导演的最终意图所在。
反黑组警长肥沙（林雪饰），不慎丢失手枪。这件事非同小可，如果手枪被匪徒用去行凶，肥沙将大祸临头。PTU（警察机动部队）警官何文展（任达华饰）出于义气，答应一定会在天亮之前寻回手枪，带几名手下开展了寻枪行动。另一方面，却在横生枝节：警员Kat（邵美琪饰）死守纪律，坚持要将此事汇报上级处理；而在同一晚，CID的Madam张（黄卓玲饰）在接手一单黑社会谋杀案时，怀疑肥沙与黑社会有染，由此与PTU发生意见分歧。人与人，部门与部门之间的矛盾、争斗和角力，在夜幕中徐徐拉开。而第二天清早，揭晓的真相，原来都在他们的意料之外……
任达华饰演的PTU警官展与邵美琪饰演的警员Kat率领队员在尖沙咀进行反黑巡逻，他们发现沙展肥沙在餐厅外受袭，并在混乱中丢掉了自己的佩枪。展受肥沙所托，要于天亮前替他把配枪找回，但因此却引起PTU队员意见分歧。遵纪守令的Kat要将此事报告上级处理。CID帮办Madam张接手江湖人物马尾的谋杀案，怀疑肥沙嫌疑最大，她要限时将肥沙捉拿归案。
在静寂的夜幕中，警察中人际间的内部矛盾、针锋相对的行动一一涌现，每组警察人员都在努力找寻自己的出路，希望在天亮前给事情来个完美的解决。然而到最后，原来发生的一切都不能在掌握之中。一个夜晚的开始，也就是一个故事的序幕。长夜漫漫，他们到底要何去何从?