基于真实故事，聚焦由汽车设计师卡罗尔·谢尔比带领的一队美国工程师、设计师，以及他旗下的英国车手肯·迈尔斯，亨利·福特二世要求谢尔比打造一辆全新的赛车，希望能在1966年的勒芒世界锦标赛上打败长期占主导地位的法拉利。最终福特GT40在勒芒24小时耐力赛中成功击败法拉利，并蝉联了1967和1968年的冠军。

蛰伏2年之后，多米尼克（范•迪塞尔 Vin Diesel饰）与布莱恩（保罗•沃克 Paul Walker 饰）再度联手把火车中的神秘豪车盗走，遭到了警察和黑帮分子的火线追杀。布莱恩和米亚（乔丹娜•布鲁斯特 Jordana Brewster 饰）到里约寻找援兵，并与多米会和。为了寻找多米等人的下落，FBI王牌探员卢克（“岩石”道恩•强森 Dwayne Johnson饰）挺身而出，组成精英部队，追查来到里约。他雇佣了丧夫的美丽女警艾莲娜（埃尔莎•帕塔奇 Elsa Pataky 饰），一同寻找多米。与此同时，里约的地头蛇也对这些不速之客开火。三股势力开始相互缠斗。
期间，因米亚怀孕，布莱恩决定陪她一起逃亡，所以多米只得依靠昔日老友探寻新车的秘密。在罗曼、韩等人的帮助下，多米终于找到了这辆车的秘密——芯片，并由此揭开了其中隐藏的一个不可告人的计划……

曾经叱咤风云的拉力赛车手张驰（沈腾 饰），五年前因私自赛车而被禁赛。从天堂跌落谷底，张驰饱尝生活的艰辛。他忍辱负重，洗心革面，终于争取到了解禁的判决。在此之后，他重新找到亲如兄弟的领航员孙宇强（尹正 饰），决心共同冲击本年度的巴音布鲁克拉力赛。然而在此之前，张驰必须重考驾照，改装赛车，拉到赞助。每一步都充满艰难，他忍受着旁人的奚落嘲讽，忍受着现实的冰冷残酷，无论如何都不改变前进的目标。当他好不容易走到了赛场，还将面对禁赛这几年崛起的新秀林臻东（黄景瑜 饰）的挑战。
张驰的时代是否就此远去……