征战沙场多年，闪电麦昆（欧文·威尔逊 Owen Wilson 配音）早已成为经验丰富的老将。对于现在的他来说，比赛更像与老友们的聚会，大家共同享受狂奔带来的乐趣。然而这和谐的一幕很快被残酷的现实打破，以风暴杰克逊（艾米·汉莫 Armie Hammer 配音）为代表的次世代高科技赛车相继步入赛场，他们凭借更加优良的性能与高科技的组装改造将老一代赛车一一淘汰，甚至包括王者麦昆。四个月后，伤愈的麦昆决定复出，而他也被合作多年的赞助商转到了斯特林（内森·菲利安 Nathan Fillion 配音）麾下。接受从内到外的全新改造后，麦昆在教练科鲁兹·拉米雷斯（克里斯黛拉·阿朗索 Cristela Alonzo 配音）的监督下展开训练。然而他面临着一项严峻的考验，如果他不能在接下来的比赛中取得胜利，那么他必须从此退休。
希望渺茫，不服输的麦昆能否重新取得胜利的荣光……

东京，一直是改装汽车爱好者的天堂，复杂狭窄的街道成为了他们用激情和速度去拼杀的赛道。由于东京街道的弯道极度，在这样的路线上比拼速度，单纯的速度是无法获得胜利。所以，东京的街道赛变成了漂移技术的比赛。男主角尚恩（卢卡斯·布莱克 Lucas Black 饰）注定是个失败者，在学校毫无朋友，唯一能发泄的地方就只有街头赛车，在经历一次非法赛车被警方通缉后，为躲避牢狱之灾，不得不离开美国，到东京他在军中服役的父亲家中。可是父亲的专制，让尚恩觉得与其格格不入，每天仍然沉迷于街头赛车中。东京赛车极高的漂移技术把尚恩深深吸引，并结识了“漂移之王”DK（布莱恩·泰 Brian Tee 饰）。由于与日本的犯罪集团扯上关系，尚恩不得不为弥补自己的过失再次比赛，而这次比赛的赌注却是自己的生命。一场东京狂飙，就此拉开……

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……