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Tobey Marshall è un ex pilota di auto da corsa che possiede l'officina del suo defunto padre, la Marshall Performance Motors, a Mount Kisco, New York, dove lui e i suoi amici si occupano della messa a punto di auto ad alte prestazioni. Per sbarcare il lunario, lui e la sua squadra partecipano a gare su strada dopo l'orario di lavoro. Dopo una gara, l'ex rivale di Tobey, Dino Brewster, li costringe a completare la costruzione di una rara Ford Shelby Mustang su cui ha lavorato il defunto Carroll Shelby, in cambio del 25% dei ricavi delle vendite dell'auto. La Mustang completata viene esposta all'asta durante una festa a New York. Tobey e Dino incontrano Julia, una broker inglese di auto il cui cliente, Bill Ingram, vuole acquistare l'auto se è in grado di dimostrare che può superare le 230 miglia orarie, come sostiene Tobey. Nonostante le obiezioni di Dino, Tobey porta la Mustang su una pista locale e riesce a portarla a 234 miglia orarie, convincendo Ingram ad acquistarla per 2,7 milioni di dollari.

Dino, infuriato per il fatto che Tobey abbia disobbedito al suo ordine, sfida Tobey e il suo amico Pete a una gara dopo che Pete ha detto apertamente a Dino che tutti sanno che Tobey è un pilota migliore di lui. Dino si offre di cedere la sua intera quota di vendita della Mustang se Tobey vince, altrimenti Tobey dovrà rinunciare alla sua parte. Li sfida a gareggiare con le tre Koenigsegg Agera R di suo zio, importate illegalmente dall'Europa. In dirittura d'arrivo, Dino, sapendo di perdere, urta intenzionalmente l'auto di Pete, facendola precipitare in un burrone e uccidendo Pete quando questa va in fiamme. Dino scompare dalla scena, mentre Tobey sconta due anni di carcere per omicidio colposo, non potendo dimostrare che Dino era presente.

Dopo essere stato rilasciato sulla parola, Tobey vuole vendicare la morte di Pete. Prende in prestito la Mustang di Ingram per partecipare alla De Leon, una gara di auto esotiche organizzata dal misterioso Monarch. Come condizione, Ingram chiede a Julia di accompagnare Tobey mentre Tobey guida la Mustang. I due hanno 45 ore per raggiungere San Francisco prima dell'inizio della gara. A Detroit, provocano un inseguimento interstatale con la polizia di stato del Michigan e caricano il filmato. Dino offre la sua rara Lamborghini Sesto Elemento a chiunque riesca a impedire a Tobey di partecipare alla gara, inducendo un gruppo di camionisti a inseguire anche la Mustang. Julia si vendica convincendo Monarch dell'innocenza di Tobey e assicurandosi il suo invito al De Leon.

I camionisti tendono un'imboscata a Tobey e Julia nello Utah, costringendoli a uscire di strada. Maverick, un membro della squadra di Tobey, appare in un elicottero militare rubato alla Guardia Nazionale e trasporta la Mustang a mezz'aria alla squadra di Tobey alle Bonneville Salt Flats, facendosi arrestare nel frattempo. Tobey e Julia raggiungono il Mark Hopkins Hotel di San Francisco in tempo per iscriversi alla gara, ma a Nob Hill un carro attrezzi urta la Mustang, distruggendola e ferendo Julia e Tobey. Alla ricerca disperata di un'altra auto per la gara, Tobey incontra la fidanzata di Dino, Anita, sua ex fidanzata e sorella di Pete. Avendo scoperto il coinvolgimento di Dino nella morte di Pete, Anita fornisce a Tobey l'ubicazione della Koenigsegg nascosta di Dino, che Tobey e il membro dell'equipaggio Joe estraggono. Tobey incontra Julia in un ospedale di San Francisco e le confessa i suoi sentimenti con un bacio, facendole capire che ha un'auto "veloce" e che è per Pete.

La mattina dopo, Tobey sorprende Dino presentandosi con la Koenigsegg che aveva guidato quando Pete è stato ucciso e gli regala l'anello di fidanzamento di Anita, informando Dino che ha chiuso con lui. Oltre alla Lamborghini di Dino e alla Koenigsegg, le altre auto e i piloti partecipanti includono:

Nella gara che segue lungo la Pacific Coast Highway, i corridori e gli agenti della California Highway Patrol che li inseguono si schiantano uno ad uno, lasciando Toby e Dino a correre fianco a fianco. Dino tenta di speronare Tobey nello stesso modo in cui ha ucciso Pete, ma Tobey si scansa, facendo precipitare e ribaltare Dino. Tobey estrae Dino dai rottami prima di raggiungere il traguardo, ma non senza aver preso a pugni Dino per vendicare Pete; entrambi vengono poi arrestati dalla polizia e Dino viene condannato per l'omicidio di Pete.

178 giorni dopo, Tobey viene rilasciato e Julia lo raggiunge ai cancelli della prigione a bordo di una Ford Mustang del 2015. La coppia si reca in una prigione nello Utah, dove Maverick viene rilasciato in anticipo per buona condotta.