Ti års jagt sluttede, da en amerikansk specialstyrke i hemmelighed fløj ind i Pakistansk luftrum for at fange verdens mest eftersøgte terrorist, Osama bin Laden. "Zero dark thirty" følger de CIA-agenter, der gennem alle disse år møjsommeligt stykkede billedet sammen, der førte til aktionen. I spidsen for jagten står en nyansat, kvindelig agent, Maya, der får sin ilddåb som vidne til en brutal afhøring af en mistænkt terrorist. Det er imidlertid, da hun finder en åbning i hans forsvar og vinder hans fortrolighed, at hun finder sit første spor. Det fører hende til Pakistan, hvor hun dagligt gennem alle årene forsøger at få mening i de modstridende rapporter, før det endelig lykkes hende at fokusere på den mand, der viderebringer budskaberne fra den forsvundne bin Laden - for blot at møde skepsis og modstand fra sine overordnede. Men endelig bliver sporet varmt, og Maya er villig til at sætte sin karriere og sit liv på spil for at føre sin mission til ende.
Abonnér på 'Nyheder fra Filminstituttet' og få seneste nyt om dansk film og Filminstituttets aktiviteter i din indbakke. Nyhedsbrevet udkommer 3-4 gange om måneden.