Au bout de la nuit s'inspire d'un scénario écrit par le maître du polar James Ellroy. A l'origine, le film était censé se passer dans le Los Angeles post-émeutes de 1992, mais les producteurs ont décidé de situer l'histoire dans le L.A. d'aujourd'hui tout en gardant les thématiques générales abordées par James Ellroy dans le scénario original. Avant d'être porté à l'écran par David Ayer, le scénario de Au bout de la nuit est successivement passé entre les mains de David Fincher, Oliver Stone et Spike Lee. Comme dans son précédent travail sur des films tels que Training Day, Bad Times et S.W.A.T. unité d'élite, David Ayer exploite de nouveau les thèmes de la complexité du maintien de l'ordre, du pouvoir et de la corruption. Tom Ludlow (Keanu Reeves) est le meilleur détective de l'Ad Vice, unité spécialisée de la Police de Los Angeles. Son supérieur, le capitaine Wander (Forest Whitaker), ferme les yeux sur ses procédés souvent ‘hors normes' et le protège lors de l'enquête interne menée par le capitaine Biggs. Accusé à tort du meurtre d'un collègue, Ludlow doit lutter seul contre le système corrompu pour prouver son innocence.