Dominic Toretto est un ex-prisonnier (de la prison de Lompoc) désormais pilote de courses de rue. Il est entouré d'une bande (qu'il considère comme sa famille) composée de Letty, Vince, Jesse, Leon et de sa sœur Mia Toretto.

Un nouveau veut se joindre à cette bande, Brian Earl Spilner, mais pour des raisons différentes de celles des courses de rues. Brian se nomme en réalité Brian O'Conner et fait partie de la Police de Los Angeles. Génie du volant et de la mécanique, il a été choisi pour enquêter sur des attaques de camions, les principaux suspects étant des pilotes de rue. Dom Toretto et sa bande sont les premiers à être visés par cette accusation. Brian doit donc infiltrer la bande de Dom mais l'épreuve est difficile. Après une course illégale, la police intervient pour stopper les street racers ; Dom et Brian, qui participaient à la course, prennent la fuite. Dominic est sur le point de se faire arrêter mais Brian parvient à lui sauver la mise.

Brian a désormais une place dans la bande mais l'amitié et l'amour vont fragiliser le policier infiltré. Il tombe amoureux de Mia Toretto, la sœur de Dominic et va vivre une petite histoire avec elle. Il sait que Dom est le fameux coupable de toutes ces attaques mais ne veut pas l'admettre et lance ainsi ses collègues sur de fausses pistes. Le sergent découvre le petit jeu de Brian et lui demande de faire un choix. Lors d'une attaque de camion, la tâche se complique lorsque Vince est blessé. Brian arrive à temps pour le sauver et avoue plus tard qu'il est policier.

Quand Jesse se fait tuer par la bande rivale de Dom, dirigée par Tran, Dom le poursuit avec Brian. Tran se fait tirer dessus par O'Conner. Brian retrouve Dom et font une dernière course mais cela se passe mal lorsque la voiture du père de Toretto, conduite par son fils, a un accident et Dom n'a donc plus aucun moyen de fuir. Brian fait son choix et lui laisse la clé de sa voiture pour qu'il puisse fuir... Brian perd ainsi sa plaque de policier.