El expolicía Brian O'Conner es llamado a atrapar a un peligroso criminal y recluta la ayuda de un examigo de la infancia y corredor callejero que tiene la oportunidad de redimirse.

Ha pasado un año desde que el equipo de Dominic Torreto y Brian pudiera regresar finalmente a Estados Unidos, tras ser indultados. Desean adaptarse a una vida en la legalidad, pero el entorno ya no es el mismo. Dom intenta acercarse a Letty, y Brian lucha para acostumbrarse a la vida en una urbanización con Mia y su hijo. Ninguno de ellos imagina que un frío asesino británico, entrenado para realizar operaciones secretas, se cruzará en sus vidas para convertirse en su mayor enemigo.

Desde que Dom (Vin Diesel) y Brian (Paul Walker) le robaron a un mafioso cien millones de dólares, se encuentran en paradero desconocido; no pueden regresar a casa porque la ley los persigue. Entretanto, Hobbs (Dwayne Johnson) les ha seguido la pista en varios países a una banda de letales conductores mercenarios, cuyo cerebro (Luke Evans) cuenta con la inestimable ayuda de la sexy Letty (Michelle Rodriguez), una vieja novia de Dom, a la que éste daba por muerta. La única forma de detenerlos es enfrentarse a ellos en las calles; así que Hobbs le pide a Dom que reúna a su equipo en Londres.

Dominic Toretto y su equipo de corredores callejeros planean un atraco masivo para comprar su libertad mientras están en la mira de un poderoso capo de la droga brasileño y un peligroso agente federal.

El fugitivo Dom Toretto (Vin Diesel) y el detective Brian O’Conner (Paul Walker) vuelven a encontrarse en Los Ángeles, pero sus relaciones no mejoran. Sin embargo, obligados a enfrentarse a un enemigo común, no les queda más remedio que unir sus fuerzas si quieren vencerlo. Después del atraco a un convoy, los dos protagonistas averiguan que si quieren vengarse, deberán llegar al límite de sus posibilidades al volante.

El policía de Los Ángeles, Brian O'Conner, debe decidir dónde está realmente su lealtad cuando se enamore del mundo de las carreras callejeras al que ha sido enviado de incógnito para destruir.