《特战行动》讲述了武警总队特勤中队长秦观的故事。一次行动中，秦观因急于为战友报仇，强行解救人质却以失败告终，不仅让恐怖分子“血狼”趁机逃脱，也导致人质遇害，因此受到降职处分。
部队决定吸纳女兵加入特勤队伍。秦观在接兵过程中，偶然看到武术专业女大学生柠檬在街头见义勇为，被她出色的身手和正义感吸引，遂动员她参军。柠檬的同寝好友陈萱、柳真真也决定与她一同应征入伍。
进入部队后，秦观化身严厉的“魔鬼教官”，对新兵展开高强度训练。训练结束，柠檬、陈萱和柳真真被一同分配到新组建的特勤第八组，而队长正是秦观。作为一支尖刀部队，特勤第八组的每名成员都身手不凡。在与“血狼”及其背后势力的多次交锋中，他们一次次挫败恐怖袭击，却也付出了鲜血与牺牲。三个曾经懵懂的女孩在战火与考验中逐渐成长，最终成为真正的特勤战士。经过艰苦战斗，她们与战友将恶贯满盈的恐怖分子击毙，粉碎了国际恐怖组织的阴谋，捍卫了祖国荣誉，也守护了人民安宁。
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