Setelah membantu Dominic Toretto kabur dari kejaran polisi di Los Angeles, mantan polisi LAPD Brian O'Conner jadi buronan dan kabur ke Miami. Di sana, ia hidup sembunyi-sembunyi sambil mencari uang dari balapan liar. Brian mengandalkan Nissan Skyline GT-R R34 tahun 1999 miliknya di ajang balap yang diorganisir sahabatnya, Tej Parker.

Suatu malam setelah balapan, Brian ditangkap. Tapi bukannya masuk penjara, ia ditawari kesepakatan oleh mantan atasannya, Agen FBI Bilkins, dan Agen Bea Cukai Markham, catatan kriminalnya akan dihapus kalau ia mau menyamar untuk menjatuhkan gembong narkoba kelas kakap, Carter Verone.

Brian setuju, tapi dengan satu syarat, ia boleh memilih partnernya sendiri. Pilihannya jatuh ke sahabat masa kecilnya yang sudah lama renggang, Roman Pearce. Awalnya Roman masih kesal karena dulu Brian tak mencegah penangkapannya. Tapi demi kesempatan membersihkan namanya, Roman akhirnya ikut dalam misi ini.

Di Miami, mereka bertemu Agen Bea Cukai Monica Fuentes yang sedang menyamar sebagai orang dalam Verone. Monica memberi Brian dan Roman dua mobil modifikasi untuk tugas ini, Mitsubishi Lancer Evolution VII dan Mitsubishi Eclipse GTS Spyder.

Sebagai tes awal, mereka harus mengalahkan enam pembalap lain untuk mengambil paket dari mobil Verone yang disita di tempat penahanan kendaraan. Mereka berhasil, meski Markham hampir membongkar penyamaran karena mengira mereka kabur saat bertemu langsung di lokasi. Belakangan, Brian dan Roman sadar bahwa dua Mitsubishi itu dipasangi GPS oleh Markham, yang membuat pergerakan mereka bisa dilacak.

Tak mau disabotase lagi, Brian dan Roman ikut balapan taruhan surat kepemilikan mobil (pink slip race) dan memenangkan dua mobil klasik keren, Yenko Camaro SYC 1969 dan Dodge Challenger R/T 1970.

Di sebuah klub malam, Verone menunjukkan sisi brutalnya dengan menyiksa detektif korup Whitworth demi membuka jalan kabur untuk rencana pengiriman uangnya. Ia juga mulai curiga pada Monica setelah melihatnya terlalu akrab dengan Brian.

Suatu pagi, Monica muncul di rumah Brian dan memberi peringatan penting, pengantaran uang akan dilakukan di sebuah lapangan terbang, dan setelah tugas selesai, Verone berencana membunuh Brian dan Roman agar tak meninggalkan saksi.

Situasi makin tegang ketika anak buah Verone, Enrique dan Roberto, datang mencari Monica. Ketegangan nyaris meledak sebelum Verone sendiri datang meredakan keadaan. Untungnya, Monica berhasil kabur sebelum semuanya makin runyam. Misi penyamaran ini jelas bukan sekadar balapan dan uang, ini soal bertahan hidup.