《势不两立》以真实故事为背景，讲诉了人民警察为维护社会安宁与毒品犯罪集团展开生死较量的故事。

在滨海市刑警张雷的养妹周芸订婚的日子，其男友是张雷的战友周同。张雷是公安烈士的遗孤，他的父亲当年也是一名刑警，在一次行动中英勇牺牲，他的母亲也因悲痛过度，不久重病去世。年幼的张雷被父亲的老战友周志强抚养长大，并把他也培养成为了一名公安民警。

就在张雷和周同前往订婚宴的路上，在一座桥下，两辆车停在了那里，直觉告诉张雷可能会有事发生，果然发生了枪战，张磊和周同立刻下车表明警察身份，就在这时，其中一个人对周同开了一枪。周同被枪击后抢救无效死亡。张雷看着痛哭的妹妹，悲痛万分。

滨海市公安局立即成立了专案组，张雷被任命为专案组副组长，与老资格的刑警陆延平搭档。对于张雷来说，侦破这起案件具有双重意义，既是他作为一名刑警必须要完成的职责，又是在为牺牲的好战友和失去了未婚夫的妹妹复仇。但是侦破工作进展得并不顺利，以狡猾擅于躲藏着称的雷老虎在案件发生后就迅速藏匿，而张雷和陆延平对现有线索分析后发现，此案有多伙犯罪分子参与，这更为案情增加了变数。

藏匿着的犯罪分子们终于按捺不住了。因为张雷和周同的突然出现，使他们正在进行的毒品交易失败。然而，更重要的是交易的毒品和赃款不翼而飞，所有人都宣称自己没有拿货、拿钱，几伙匪徒之间各怀鬼胎，互相怀疑。毒品交易的上家泰国的黄大佬也派人来到滨南寻找。

犯罪分子们的行动给张雷和陆延平的侦查提供了新的线索。他们逐渐掌握了这起案件的背后是三股犯罪分子，雷老虎，东北流窜过来的毒贩马子龙，泰国的毒品买家和他在滨南的代理人。这个情况让张雷意识到滨南可能隐藏着一个组织结构复杂的贩毒网络。只抓住雷老虎或者杀害周同的凶手还远远不够，他们的目标是追查到底，要把整个贩毒网络连根拔起。

犯罪分子们的互相怀疑让他们暴露在警方的侦查网内。但是，隐藏最深的贩毒网络核心却迟迟没有露面，丢失的毒品也毫无头绪。张雷面临了巨大的难题。一方面已经逐渐掌握了大部分犯罪分子的动向，有条件进行抓捕。一方面贸然行动就会打草惊蛇，使隐藏着的主犯逃脱法网。

张雷并不知道，我方的卧底马子龙就隐藏在犯罪分子们中间，而且是他的哥哥。他追查这起贩毒案已经很久，并且依靠他的机智逐渐赢得了匪徒们的信任，即将接近贩毒网络的核心。但是周同的被杀和毒品的丢失，让犯罪分子们陷入了癫狂的状态，行动失去了理智。几伙匪徒交错撕咬，所有人都在寻找丢失毒品，所有人都在试图表明自己的清白。马子龙也不断被试探和暗算，精神和肉体都承受着巨大的压力。但是作为一名卧底，他只能在蛇蝎的巢穴里独自奋战，追查最终的幕后黑手。

追查到泰国买家黄大佬的张雷，通过这个线索查到了与黄大佬有贸易往来的古董公司，然后顺藤摸瓜找到了参与运毒嫌疑的运输公司。然而狡猾的匪徒也对警方的行动非常警惕，打伤了深夜到运输公司侦查的张雷。但在警方的强大压力下，犯罪分子们终于暴露出了他们贩毒网络的最后一环，隐藏在一家药厂里的制毒工厂。

药厂的老板李钧正是这个贩毒网络的核心，但他也是张雷的养妹周芸的好友的男朋友。李钧察觉到了警方对他产生了怀疑，便教唆别的匪徒绑架周芸，企图扰乱警方的视线。自己则加紧行动，妄图赶紧把手里的毒品脱手，远走高飞。

马子龙利用犯罪分子之间的不信任，软硬兼施，也终于发现了李钧才是幕后黑手。周同的被杀和毒品的丢失也都是他导演的好戏。马子龙暗中配合张雷救出了被绑架的周芸，同时诱骗出了李钧和其它犯罪分子进行交易，从而进入了警方设下的陷阱。

在最后的决战中，犯罪分子们悉数落网。然而马子龙却为了救张雷被李钧打死。马子龙的墓前，张雷为哥哥献上了一束鲜花，这是他作为弟弟，也是作为一名刑警，表达的崇高敬意。

最后一幕，马子龙再次出现在了酒店中，而且被人称为磊哥。他没有死，继续了他的卧底工作。