Dois anos após um período de latência, Dom (interpretado por Vin Diesel) e Brian (Paul Walker) juntam-se novamente para roubar um carro de luxo misterioso de um comboio, desencadeando uma perseguição implacável pela polícia e por mafiosos. Brian e Mia (Jordana Brewster) viajam para o Rio de Janeiro em busca de reforços e reúnem-se com Dom. Para localizar Dom e os seus companheiros, o agente federal de elite Luke (Dwayne "The Rock" Johnson) entra em ação, formando uma equipa de elite que segue os seus passos até ao Rio. Ele contrata a bela agente Elena (Elsa Pataky), viúva recente, para o auxiliar na busca por Dom. Entretanto, as facções criminosas locais do Rio também abrem fogo contra estes recém-chegados. As três forças envolvem-se num intrincado conflito tripartido.