Film Officer Black Belt menyajikan kisah Lee Jung-do, seorang pemuda ahli Taekwondo, Kendo, dan Judo yang lebih memilih menghabiskan waktunya bermain video game bersama teman-temannya. Selain itu, Jung-do membantu bisnis restoran ayam goreng milik ayahnya sebagai pengantar pesanan. Suatu hari, saat mengantar pesanan, ia bertemu dengan Cho Min-jo, petugas percobaan yang sedang berusaha menangkap seorang pelanggar masa percobaan yang agresif. Dengan sigap, Jung-do membantu Min-jo mengamankan pelaku.
Keberanian dan keterampilannya ini menarik perhatian Kim Sun-min, manajer departemen percobaan. Sun-min kemudian membujuk Jung-do untuk bergabung sebagai “petugas seni bela diri” yang bertugas menangani pelanggar masa percobaan yang kerap melakukan kekerasan. Posisi ini mengharuskan Jung-do menggunakan kemampuan beladirinya untuk menegakkan hukum. Sun-min sendiri menjadi rekan kerja sekaligus mentor bagi Jung-do. Seiring berjalannya waktu, keduanya menjalin persahabatan yang erat, dan Jung-do menganggap Sun-min layaknya seorang kakak. Pekerjaan barunya ini juga menanamkan rasa keadilan yang kuat dalam diri Jung-do.
Konflik dimulai ketika Kang Ki-jung, seorang pelaku pelecehan anak yang terkenal, dibebaskan dari penjara dengan masa percobaan. Jung-do dan Sun-min ditugaskan untuk mengawasi gerak-gerik Ki-jung. Meskipun terus diawasi, Ki-jung berhasil bertemu kembali dengan rekannya, Han Byung-soon, dan menjalin kerjasama dengan Kim Min-wook, seorang produsen konten pornografi gelap. Mereka berencana membuat materi eksploitasi anak-anak. Sebuah jebakan pun dipasang. Seorang gadis muda diculik, dan Sun-min, Min-jo, serta Jung-do dipancing ke lokasi yang berbeda-beda. Di sana, mereka disergap oleh mantan pelanggar masa percobaan yang menyimpan dendam. Min-jo tewas dalam penyergapan tersebut, sementara Sun-min mengalami cedera leher serius. Jung-do berhasil lolos dari serangan dan bergegas menuju apartemen Ki-jung.
Di sana, Jung-do menyadari bahwa Ki-jung dan Byung-soon bersembunyi di ruang bawah tanah. Ia segera menghadapi mereka. Pertarungan sengit terjadi antara Jung-do dan Ki-jung. Meskipun terluka parah, Jung-do berhasil menyelamatkan gadis yang diculik, namun Ki-jung berhasil melarikan diri bersama Byung-soon.
Dengan Sun-min yang masih dirawat di rumah sakit, Jung-do meminta bantuan teman-temannya untuk melacak keberadaan Ki-jung dan Byung-soon. Mereka menemukan Min-wook, yang mengungkapkan bahwa keduanya menggunakan kartu debit yang ia berikan. Informasi ini membawa Jung-do dan teman-temannya ke sebuah restoran tempat Ki-jung dan Byung-soon bersembunyi. Pertarungan kembali pecah. Jung-do berhasil melumpuhkan Byung-soon dan mengalahkan Ki-jung dalam pertarungan satu lawan satu. Atas keberanian dan tindakan heroik mereka, Jung-do dan teman-temannya mendapatkan penghargaan. Jung-do dan Sun-min pun kembali bertugas sebagai petugas percobaan, siap menegakkan keadilan.
