Una noche en Detroit, Axel Foley (Eddie Murphy) planea detener a una banda de ladrones de coches que dirige un desguace local. Sin que su jefe, el inspector G. Douglas Todd (Gil Hill), lo sepa, Axel ha cancelado el SWAT, con la intención de asaltar el desguace utilizando sólo su equipo. Mientras tanto, un grupo de cuatro hombres llega al desguace para recoger una furgoneta cubo que los ladrones de coches habían secuestrado. El líder del grupo confirma que el vehículo todavía contiene su carga, que consiste en cajas etiquetadas como propiedad del gobierno de los Estados Unidos, y luego hace que sus hombres ejecuten a los ladrones de coches.

Cuando los asesinos están a punto de marcharse, Axel, sin saber lo que ha sucedido en el interior, prosigue con su plan para entrar en la tienda y rápidamente se encuentra con que su equipo está superado. Todd, que llega momentos después, recibe un disparo mortal del líder del grupo. Mientras los autores escapan en la furgoneta del cubo, un enfadado Axel les persigue en uno de los coches parcialmente desmontados de la tienda, pero es interceptado y detenido por el agente del Servicio Secreto Steve Fulbright (Stephen McHattie). Fulbright informa a Axel de que el asesino debe seguir suelto porque el gobierno federal persigue un plan más amplio en el que está involucrado.

Tras el funeral de Todd, Axel se entera de que varias pistas dejadas por los asesinos apuntan a Wonder World, un parque temático en Beverly Hills, California, propiedad del "tío" Dave Thornton (Alan Young). Axel llega a Beverly Hills y se reencuentra con su amigo Billy Rosewood (Judge Reinhold), que ha sido ascendido a "Subdirector de Operaciones del Mando Operativo Interdepartamental de Sistemas Conjuntos" (DDO-JSIOC), y conoce a Jon Flint (Hector Elizondo), el nuevo compañero de Billy tras la jubilación de John Taggart. Flint llama a su amigo Ellis DeWald (Timothy Carhart), el jefe de seguridad del parque Wonder World, para comunicarle que Axel va a ir al parque para su investigación.

Axel conoce y se hace amigo de Janice Perkins (Theresa Randle) mientras recorre las instalaciones del parque entre bastidores. Más tarde, es descubierto por la seguridad, le disparan y le atacan cuerpo a cuerpo. Axel se retira a la superficie, donde se cuela en la cola para entrar en la atracción de la noria de la araña. Los guardias bloquean accidentalmente la atracción, poniendo en peligro la vida de dos niños. Axel los rescata y posteriormente es llevado ante el director del parque, Orrin Sanderson (John Saxon). Cuando DeWald es llamado para rebatir la afirmación de que Axel fue atacado por los hombres de seguridad sin previo desafío, Axel reconoce inmediatamente a DeWald como el asesino de Todd, pero Rosewood y Flint se niegan a creer esa afirmación porque DeWald mantiene una reputación pública impecable. Sin embargo, Axel recibe más tarde la visita del tío Dave y Janice, que le informan de que el diseñador del parque Wonder World y amigo íntimo de Dave, Roger Fry, ha desaparecido misteriosamente mientras inspeccionaba el terreno hace dos semanas, dejando sólo una carta con un críptico mensaje.

Axel trata de incitar a DeWald para que revele sus implicaciones criminales, a pesar de las continuas amonestaciones de Fulbright, pero DeWald se muestra demasiado suave para ser atrapado en un error. Cuando Axel indaga más tarde en una sección cerrada del parque, descubre que DeWald y Sanderson dirigen una red de falsificación que utiliza Wonder World como tapadera, y que DeWald estuvo en el desguace de Detroit para hacerse con el papel de imprenta en blanco que se utiliza para la moneda estadounidense. Más tarde, Axel se reúne con el tío Dave para pedirle más detalles y encontrar una prueba viable, y así descubre que la carta de advertencia de Fry está escrita en realidad en una hoja del papel de acuñación robado. Sin embargo, antes de que pueda hacer uso de esa prueba, el tío Dave es disparado por DeWald, y Axel es inculpado por su disparo.

Después de escapar de DeWald y llevar al tío Dave al hospital, Axel se propone demostrar su inocencia asaltando el parque, llamando a Rosewood y Flint para que le ayuden. En el tiroteo resultante mueren los secuaces de DeWald y, tras una lucha cuerpo a cuerpo, Axel dispara y mata a DeWald. Durante la pelea, Sanderson es asesinado a tiros en la imprenta por el agente Fulbright, que luego se presenta ante Axel para explicarle que tenía razón. Axel se da cuenta de la verdadera implicación de Fulbright con los falsificadores y le dispara durante un breve forcejeo. El tío Dave se recupera completamente y agradece a Axel su ayuda creando un nuevo personaje para Wonder World con su nombre, Axel Fox, y Axel comienza una relación con Janice.