Desde que o golpe de Dom (Vin Diesel) e Brian (Paul Walker) no Rio de Janeiro deixou o grupo com US$100 milhões, os heróis se espalharam pelo globo. Mas a incapacidade de voltar para casa e viver em um lar tornou suas vidas incompletas. Enquanto isso, Jobbs (Dwayne Johnson) esteve perseguindo uma organização de mercenários sobre rodas, um grupo de homens cruéis divididos em 12 países, cujo mentor (Luke Evans) tem ajuda da destemida Letty (Michelle Rodriguez), a antiga namorada de Dom, que ele acreditava estar morta. A única maneira de parar este grupo de criminosos é superá-los nas ruas, por isso Hobbs pede a Dom para reunir um grupo de elite em Londres. A recompensa? Perdão a todos eles, para poderem voltar para as suas casas e tornarem suas famílias completas novamente.

Brasília, 1973. Renato (Thiago Mendonça) acabou de se mudar com a família para a cidade, vindo do Rio de Janeiro. Na época ele sofria de uma doença óssea rara, a epifisiólise, que o deixou numa cadeira de rodas após passar por uma cirurgia. Obrigado a permanecer em casa, aos poucos ele passou a se interessar por música. Fã do punk rock, Renato começa a se envolver com o cenário musical de Brasília após melhorar dos problemas de saúde. É quando ajuda a fundar a banda Aborto Elétrico e, posteriormente, a Legião Urbana.

O professor Bomba (Jason Sudeikis) dedicou boa parte de sua vida às pesquisas por um povo de tamanho diminuto, que vive na floresta e cujos movimentos são rápidos demais para serem registrados pelo olho humano. Apesar de ter encontrado alguns indícios de que estes seres existem, como armas e selas de pássaros, o professor é alvo de piadas no meio científico. Além disto, a dedicação ao trabalho fez com que seu casamento fosse por água abaixo. Agora, após o falecimento de sua ex-esposa, sua filha Maria Catarina (Amanda Seyfried), ou M.K., como prefere ser chamada, vai morar com ele. A adolescente não gosta nem um pouco de morar perto da floresta e das loucuras do pai e, quando está prestes a ir embora, acaba acidentalmente sendo envolvida no confronto entre os Homens-Folha e os Boggans, os tais seres que seu pai tanto procura. Diminuída de tamanho pela rainha da floresta (Beyoncé Knowles), ela agora precisa ajudar o valente Ronin (Colin Farrell) a levar um valioso botão de flor para Nim Galuu (Steven Tyler).