洛克，即将成为人父，正准备与大家分享这份喜悦。却突然接到上级命令，带领自己的小队去营救被绑架的CIA人质。虽然与家人才团聚没有多久，但是时刻为祖国效命是海豹突击队员的职责。洛克所率领的小队很快集结，按照计划前往目的地营救人质。不过，在营救过程中，洛克却发现了恐怖分子布下的天罗地网，一场惊天阴谋正在酝酿实施中。如果不能加以阻止，美国本土很可能会遭受严重的恐怖袭击。因此，海豹突击小队，一刻都没有停息，在全球展开了一场大围剿……本片被认为是真人版的《战地3》，片方在全球多个地方取景，根据真实的事件改编。
在马尼拉，一名恐怖分子刺杀了美国驻菲律宾大使，并用一辆冰淇淋车引诱孩子们，然后引爆，杀死了他的儿子和一所国际小学的数十名儿童。策划者是车臣恐怖分子阿布·沙巴尔，他逃到印度尼西亚的一个训练营。在哥斯达黎加的其他地方，两名中央情报局官员沃尔特·罗斯和丽莎·莫拉莱斯会面，巩固有关目标的情报，目标是一名名叫米哈伊尔·“克里斯托”·特洛伊科维奇的毒品走私犯。克里斯托的手下杀死了罗斯并抓获了莫拉莱斯，莫拉莱斯被囚禁在丛林中并遭受酷刑。
在科罗纳多，海豹突击队第 7 队匪徒排的成员在家中。罗克中尉向戴夫酋长透露，他的妻子怀孕了，并让整个团队与家人共度时光，直到下次部署。由罗克、戴夫、维米、米奇、雷、桑尼和阿贾伊组成的排的一个小队随后被部署到哥斯达黎加，以潜逃莫拉莱斯。
七名海豹突击队队员通过光环进入丛林，并在营地外坚守了一整夜。黎明时分，他们接近大院并与几名敌方守卫交战。米奇头部中弹，一只眼睛失明，昏迷不醒，但他幸存下来。海豹突击队救出了莫拉莱斯，与她一起逃走，并找到了一部手机，里面装满了她收集到的信息。然而，枪战惊动了敌人的快速反应部队。海豹突击队征用了一辆敌方卡车并潜逃。紧追不舍迫使他们返回第三撤离点，在那里，两艘SWCC艇将队伍撤离，并用迷你机枪压制敌人的追击。
据透露，克里斯托和沙巴尔是儿时好友，他们在基辅相遇。克里斯托知道中央情报局正在监视他，并通知沙巴尔，下属将完成他们的项目，即为自杀式炸弹袭击者配备专门的不可检测的爆炸背心。
在“好人理查德”号两栖攻击舰 上，罗克获悉所获情报证实沙巴尔和克里斯托正在合作。老派伊斯兰恐怖分子沙巴尔试图将圣战带到美国，而克里斯托则提供走私毒品和人员进入美国的路线。阿贾伊和雷被送往索马里，那里正在进行涉及沙巴尔的武器转让。剩下的海豹突击队员，包括罗克、戴夫、桑尼和威米，留在美国，以防恐怖分子闯入。米勒本人已被重新分配到海豹突击队第四分队，在海上某处追捕克里斯托。罗克中尉给了戴夫一封信，让他转交给家人，以防他被杀。
沙巴尔和十六名恐怖分子被发现在下加利福尼亚州附近的一座岛上，海豹突击队为保护该岛而采取行动，杀死了八名恐怖分子。沙巴尔和其他八人逃脱。在南太平洋的其他地方，海豹突击队第四分队抓获了克里斯托并审问了他，得知沙巴尔的阴谋是制造恐慌和经济混乱，以阻止9 月 11 日的袭击。
海豹突击队获悉沙巴尔正在通过一家牛奶厂下方的隧道前往美国，并奉命与墨西哥特种部队会合并消灭剩余目标。到达工厂后，海豹突击队和墨西哥军队在那里发动袭击，在此过程中与众多墨西哥卡特尔和沙巴尔恐怖分子交战。在枪战中，一名战斗人员投掷了一枚手榴弹，罗克在手榴弹爆炸并杀死他之前跳入手榴弹牺牲了自己。戴夫追击恐怖分子，并在他们试图通过隧道逃跑时射杀了他们。随后，他被沙巴尔连开数枪并受重伤，桑尼在处决戴夫之前被桑尼拦截并杀死。
在家里，罗克受到了隆重的军事葬礼，海豹突击队队员也表达了敬意。随后透露，戴夫在整部电影中的旁白是一封写给罗克儿子的信。影片最后向 9/11 以来阵亡的 60 名美国海豹突击队和特种作战舰艇船员 (SWCC) 致敬，并列出了他们的名字以及阵亡公务员的蒙太奇照片。