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Brian O'Conner a signé sa plus belle action, mais aussi sa faute la plus grave, en laissant filer le chef du gang de voleurs de voitures qu'il avait mission d'infiltrer. Radié de la police de Los Angeles, ce jeune flic rebelle, fan de vitesse et de rodéos, a gardé intact son honneur mais a gâché une belle carrière. Après deux ans de galère, Brian O'Conner se retrouve à Miami et se voit offrir une ultime chance de se racheter. Le FBI et les douanes locales surveillent depuis plusieurs mois le puissant homme d'affaires Carter Verone, qu'ils soupçonnent de se livrer à des opérations de blanchiment d'argent. Mais leurs efforts sont restés vains, le seul indice dont ils disposent pour appâter et démasquer l'énigmatique criminel étant sa passion pour les rodéos. Le temps presse, Brian semble être le seul espoir...

La nuit tombée, Dominic Toretto règne sur les rues de Los Angeles à la tête d'une équipe de fidèles qui partagent son goût du risque, sa passion de la vitesse et son culte des voitures de sport lancées à plus de 250 km/h dans des rodéos urbains d'une rare violence. Ses journées sont consacrées à bricoler et à relooker des modèles haut de gamme, à les rendre toujours plus performants et plus voyants, à organiser des joutes illicites où de nombreux candidats s'affrontent sans merci sous le regard énamouré de leurs groupies. A la suite de plusieurs attaques de camions, la police de L.A. décide d'enquêter sur le milieu des street racers. Brian, un jeune policier, est chargé d'inflitrer la bande de Toretto, qui figure, avec celle de son rival Johnny Tran, au premier rang des suspects.