현재에서 과거의 사건을 회상 구조로 밝혀나가는 미스테리 스릴러 장르의 형식을 갖추고 있다.
판문점 부근의 공동경비구역의 북측 초소에서 북한군 정우진(신하균)이 살해당하는 사건이 발생한다. 이 사건의 진상을 두고 대립하던 남북은 결국 중립국의 수사관이 사건을 조사하는데 합의한다. 사건의 진실을 파헤치기 위해 파견된 한국계 스위스인 소피(이영애)는 남한군 병사인 이수혁(이병헌)과 북한군 오경필(송강호)을 조사하기 시작한다. 하지만 그들은 서로 다른 진술을 하면서 사건은 점차 미궁에 빠져든다.
소피는 조사를 진행하면서 지뢰를 밟고 위험에 처했던 남한의 이수혁을 북한의 오경필과 정우진이 구해준 사건을 계기로 이들이 오랫동안 우정을 쌓아왔음을 알게 된다. 하지만 남북 군인이 서로 왕래해 왔다는 것이 북한군 장교에게 탄로나면서 이들은 서로 총을 겨루는 파국적 결말을 맞이한 것이다. 결국 이수혁의 자살을 끝으로 사건은 종료된다.
남북 분단을 소재로 한 「공동경비구역 JSA」는 영화 속 주요 무대인 판문점 일대를 세트로 제작하여 연출되었다. 서울종합촬영소의 8000여 평에 9억 원을 들여 완성한 오픈세트장은 영화 속 판문점, 팔각정, 회담장 등을 사실적으로 재현하는데 기여했다.
이 작품은 남북 군인의 우정이라는 민감한 소재를 다루었음에도 불구하고 579만여 명의 관객을 동원하는데 성공하며, 한국형 블록버스터가 한국영화계의 주요 트렌드로 자리하는데 크게 기여한 작품으로 기록되고 있다.
또한 박찬욱 감독은 이 작품의 성공으로 「해는 달이 꾸는 꿈」(1992)과 「삼인조」(1997)의 흥행 실패로 위기에 처했던 자신의 입지를 역전시키고, 한국을 대표하는 감독으로 성장하게 된다. 이후 「복수는 나의 것」(2002), 「올드보이」(2003), 「친절한 금자씨」(2005)가 국내외적으로 큰 성공을 거두면서 한국의 예비 감독들에게 영화적 전범(典範)으로 추앙되는 감독의 자리에 오른다.
대종상 최우수작품상(38회), 청룡상 작품상(21회) 수상을 비롯해, 한국영상자료원 선정 한국영화 100선(2014), 한겨레 선정 한국영화 100년, 한국영화 100선에 선정(2019)되었다.