Brian (Paul Walker) et Mia (Jordana Brewster) sont parvenus à faire évader Dom Toretto (Vin Diesel), mais ils doivent fuir vers d'autres contrées afin d'échapper aux autorités. Ils retournent bientôt à Rio de Janeiro où un dernier travail pouvant leur rendre la liberté les attend. Ils rassemblent alors une équipe de pilotes d'élite, à laquelle se joignent quelques alliés inattendus : des membres des bandes rivales réclament une trêve pour affronter leur ennemi commun, un homme d'affaires corrompu et qui veut leur mort. Mais ils ne savent pas encore que ce mystérieux ennemi n'est pas le seul à leurs trousses.
L'infatigable agent fédéral Luke Hobbs (Dwayne Johnson) est connu pour ne jamais manquer sa cible. Et lorsqu'on lui confie la mission de retrouver Dom et Brian, son équipe et lui préparent un plan afin de les capturer. Mais alors qu'il se rend lui aussi au Brésil, Hobbs comprend qu'il nage en eaux troubles et qu'il ne peut distinguer les bons des méchants. Il doit donc faire confiance à son instinct afin d'arriver à ses fins... avant qu'un autre y parvienne avant lui.