La nuit, Dominic Toretto règne sur les rues de Los Angeles à la tête de fidèles qui partagent sa passion de la vitesse, son culte des voitures de sport «boostées», lancées à grande vitesse dans des rodéos urbains. Ses journées sont consacrées à bricoler et relooker des modèles haut de gamme, à organiser des joutes. A la suite de plusieurs «abordages» de camions par des voleurs opérant en voiture de sport, la police de L. A. décide d'enquêter sur le milieu des «street racers». Un jeune policier, Brian, est chargé d'infiltrer la bande de Toretto.
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Un brillant scientifique, Sebastian Caine, travaille pour les services secrets. Il vient de mettre au point une formule pour devenir invisible. Après l'avoir testée avec succès sur lui-même, il s'aperçoit qu'il ne peut plus inverser le phénomène. Ses collègues tentent alors de trouver une solution. Mais Caine devient de plus en plus obsédé par son nouveau pouvoir et se persuade peu à peu que ses collègues en veulent à sa vie. Désormais, Caine va sombrer dans la folie et représenter une menace réelle pour son entourage.
