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……

多米尼克（范·迪塞尔 Vin Diesel 饰）和他的团队清除了历年来的犯罪纪录，返回美国与家人团聚。可惜好景不长，欧文·肖的哥哥，英国特种部队杀手伊恩·肖（杰森·斯坦森 Jason Statham 饰）突然出现为弟弟报仇。东京的韩哥（姜成镐 Sung Kang 饰）先遭到谋杀，洛杉矶的卢克·霍布斯（道恩·强森 Dwayne Johnson 饰）紧接遭暗算。伊恩·肖炸了被大伙视为避风港的多米尼克家。多米尼克只好请求美国特种部队（库尔特·拉塞尔 Kurt Russell 饰）的协助。 这些英雄们打算重操旧业，为美国政府夺回可以帮他们找到伊恩·肖的下落的智能追踪装置，以免家人再度遭到毒手。由多米尼克、布莱恩（保罗·沃克 Paul Walker 饰）、霍布斯、莱蒂（米歇尔·罗德里格兹 Michelle Rodriguez 饰）、罗曼（泰瑞斯·吉布森 Tyrese Gibson 饰）、泰吉（卢达·克里斯 Ludacris 饰）和米娅（乔丹娜·布鲁斯特 Jordana Brewster 饰）组成的玩命团队再度出击，他们将面临前所未见的威胁，并远征阿布扎比和阿塞拜疆，当然还有他们最熟悉不过的战场——洛杉矶的街头……

在完成了无数任务，克服了各种不可能的困难之后，多米尼克（范·迪塞尔 Vin Diesel 饰）和他的家族以智慧、勇气和速度过五关斩六将，打败了一路上的所有敌人。如今，他们面对的是一名危险至极的对手：这个从过往阴影中浮出水面的具有致命威胁的人物，誓要报偿血海深仇，决心破坏这个家族，彻底摧毁唐老大所热爱的一切及其至亲至爱之人。

慈祥的老妇人伊芙琳（菲奥纽拉·弗拉纳根 饰）在一次超市劫案中不幸罹难，她的四个养子：鲍比（马克·沃尔伯格 饰）、安格（泰瑞斯·吉布森 饰）、杰克（加内特·赫德兰 饰）以及耶利米（安德烈·本杰明 饰）纷纷回到小镇，为母亲料理后事。原来，伊芙琳在年轻时热衷慈善，她将当年那四个性格顽劣的孤儿留在自己家中，用悉心的爱和教导抚育他们长大。四个肤色不同的兄弟决定避过警方，自己抓到劫犯为母亲报仇，然而虽然他们枪决了当天行凶的杀手，却发现母亲的遇害另有隐情，耶利米因为财务问题似乎卷入了与当地黑社会的纠纷，究竟是谁杀害了母亲，四兄弟要拼出一个真相……

“霸天虎”的先遣部队旋风和毒蝎袭击了美军位于卡塔尔的军事基地，与此同时，路障帮助他的搭档迷乱潜入了美国总统的座机空中一号，通过电脑获悉，要想找到威震天就必须找到维特维奇家族的那副眼镜，上面有威震天关于能量块的信息扫描，而它现在的拥有者萨姆•维特维奇（希安•拉博夫饰）成为了“霸天虎”攻击的目标。 萨姆是名高中生，学校里没有人相信他讲述的关于这副眼镜的历史，失望之余，萨姆把眼镜放到网上拍卖，然而从未引起买家的兴趣。这时父亲送了一辆破车给他，这辆车恰好就是“汽车人”大黄蜂的变形。大黄蜂帮助萨姆交上了漂亮的女朋友（梅甘•福克斯饰），但很快就遭遇了“霸天虎”的袭击，擎天柱带着其他“汽车人”赶到，一场机器人大战由此拉开了序幕。