En Marsella, un detective de la policía sigue a Alain Charnier, que dirige el mayor sindicato de contrabando de heroína del mundo. El policía es asesinado por el sicario de Charnier, Pierre Nicoli. Charnier planea introducir heroína por valor de 32 millones de dólares en los Estados Unidos escondiéndola en el coche de su confiado amigo, la personalidad de la televisión Henri Devereaux, que viaja a Nueva York en barco.

En Nueva York, los detectives Jimmy "Popeye" Doyle y Buddy "Cloudy" Russo salen a tomar unas copas al Copacabana. Popeye se da cuenta de que Salvatore "Sal" Boca y su joven esposa, Angie, se entretienen con los mafiosos que se dedican al narcotráfico. Siguen a la pareja y establecen un vínculo entre los Bocas y el abogado Joel Weinstock, que forma parte del submundo del narcotráfico.

Popeye se entera de que un gran cargamento de heroína llegará en dos semanas. Los detectives convencen a su supervisor para que intervenga los teléfonos de las Bocas. A Popeye y Cloudy se les unen los agentes federales Mulderig y Klein.

El vehículo de Devereaux llega a Nueva York. Boca está impaciente por hacer la compra, mientras que Weinstock insta a la paciencia, sabiendo que están siendo investigados.

Charnier se da cuenta de que está siendo observado. Se "hace" con Popeye y se escapa en una lanzadera del metro que sale de la estación Grand Central. Para evitar que le sigan, hace que Boca se reúna con él en Washington D.C., donde Boca le pide un retraso para evitar a la policía. Charnier, sin embargo, quiere cerrar el trato rápidamente. En el vuelo de vuelta a Nueva York, Nicoli se ofrece a matar a Popeye, pero Charnier se opone, sabiendo que Popeye sería sustituido por otro policía. Sin embargo, Nicoli insiste, diciendo que estarán de vuelta en Francia antes de que se asigne un sustituto.

Poco después, Nicoli intenta disparar a Popeye pero falla. Popeye persigue a Nicoli, que sube a un tren elevado. Popeye le grita a un policía del tren que detenga a Nicoli y luego toma un coche. Le persigue, chocando accidentalmente contra varios vehículos en el camino. Al darse cuenta de que le persiguen, Nicoli se abre paso entre los vagones, dispara a un policía que intenta intervenir y secuestra a punta de pistola al maquinista, obligándole a pasar directamente por la siguiente estación, disparando también al revisor del tren. El maquinista se desmaya y están a punto de chocar con un tren parado cuando se activa un freno de emergencia en la vía, lanzando al asesino contra una ventana de cristal. Un maltrecho Popeye llega para ver al asesino descender del andén. Cuando el asesino ve a Popeye, se da la vuelta para huir pero es abatido por Popeye.

Tras una larga vigilancia, Popeye incauta el Lincoln de Devereaux. En un garaje de la policía, él y su equipo desmontan el coche pieza por pieza, buscando las drogas, pero aparentemente no encuentran nada. Entonces, Cloudy se da cuenta de que el peso de transporte del vehículo es de 120 libras por encima del peso indicado por el fabricante; se dan cuenta de que el contrabando debe estar todavía en el coche. Por último, retiran los paneles de los balancines y descubren los paquetes de heroína ocultos. Como el coche original fue destruido durante el registro, la policía lo sustituye por un coche similar y se lo devuelve a Devereaux, que a su vez se lo entrega a Charnier.

Charnier conduce hasta una antigua fábrica de Wards Island para reunirse con Weinstock y entregar la droga. Después de que Charnier haga retirar los paneles de los balancines, el químico de Weinstock examina una de las bolsas y confirma su calidad. Charnier retira la droga y esconde el dinero, ocultándolo bajo los paneles de los balancines de otro coche comprado en una subasta de coches usados, que se llevará a Francia. Charnier y Sal se marchan en el Lincoln, pero se topan con un control de carretera con un gran contingente de policías dirigidos por Popeye. La policía persigue al Lincoln hasta la fábrica, donde Boca muere durante un tiroteo mientras la mayoría de los otros delincuentes se rinden.

Charnier escapa al almacén con Popeye y Cloudy en su persecución. Popeye ve una figura sombría en la distancia y abre fuego una fracción de segundo después de gritar una advertencia, matando a Mulderig. Impertérrito, Popeye le dice a Cloudy que irá a por Charnier. Tras recargar su pistola, Popeye corre hacia otra habitación y se oye un único disparo.

Las tarjetas de presentación indican que Weinstock fue acusado pero su caso fue desestimado por "falta de pruebas adecuadas"; Angie Boca recibió una sentencia suspendida por un delito menor no especificado; Lou Boca (el hermano de Sal, cómplice de la entrega) recibió una sentencia reducida; Devereaux cumplió cuatro años en una penitenciaría federal por conspiración; y Charnier nunca fue capturado. Popeye y Cloudy fueron trasladados fuera de la división de narcóticos y reasignados.