蟄伏2年之後，多米尼克（范•迪塞爾 Vin Diesel飾）與布萊恩（保羅•沃克 Paul Walker 飾）再度聯手把火車中的神祕豪車盜走，遭到了警察和黑幫分子的火線追殺。布萊恩和米亞（喬丹娜•布魯斯特 Jordana Brewster 飾）到里約尋找援兵，並與多米會和。爲了尋找多米等人的下落，FBI王牌探員盧克（「岩石」道恩•強森 Dwayne Johnson飾）挺身而出，組成精英部隊，追查來到里約。他僱傭了喪夫的美麗女警艾蓮娜（埃爾莎•帕塔奇 Elsa Pataky 飾），一同尋找多米。與此同時，里約的地頭蛇也對這些不速之客開火。三股勢力開始相互纏鬥。
期間，因米亞懷孕，布萊恩決定陪她一起逃亡，所以多米只得依靠昔日老友探尋新車的祕密。在羅曼、韓等人的幫助下，多米終於找到了這輛車的祕密——晶片，並由此揭開了其中隱藏的一個不可告人的計劃……