《莫斯科行动》改编自上世纪轰动一时的中俄K3列车大劫案，讲述一群犯罪分子潜逃国外，为缉捕涉案人员，公安部随即成立专案组赶赴莫斯科追捕犯罪嫌疑人，在异国展开一场曲折惊险的追缉之旅的故事。

改革开发初期，在北京一个寒冷的清晨。天还没亮，99路气车售票员艾红（马晓晴 饰），与每天骑自行车接她一起上班的王朗（金铁峰 饰）来到车场。李队长（李连义 饰）给他们介绍新来的司机邹永强（王全安 饰）。王朗售票时积极热情，艾红却相反。她跟刚来不久的邹永强走的越来越近 。当王朗又在老地方等艾红上班时，她没有出现。王朗到了车场发现她和邹永强有说有笑的，对他却很冷淡，王朗心里很不好受。永强的哥们是倒爷，出手大方阔绰。羡慕物质生活的艾红，她决心要辞职去挣大钱。艾红遇到了自称是新加坡留学生的陈明克（贾宏声 饰），他请

主要讲述了一段莫斯科反恐小组在48小时内成功排除一桩特大险情的故事。为了对付莫斯科日益猖獗的犯罪率，因而向老友拉萨校长求助；于是老校长派出机关嘴琼斯、硬汉警官塔克贝瑞、波霸葛拉罕、以及哈里斯队长等人前往莫斯科，教教俄国人如何打击犯罪！