ブライアンは、妻のミア、息子のジャックと共に穏やかな日々を過ごしていた。
ミニバンに乗り換え、ジャックのスクールへ送り迎えをするも、家庭用の車にはいまいち慣れない。スリルのある日々を懐かしく思うようになっていた。
ある日、ミア、そして息子のジャックとドムを訪ねる。ミアは二人目の女の子を妊娠していたが、そのことがブライアンの重荷になるのではないかと心配し、打ち明けていなかった。ミアの話を聞いたドムはブライアンにとってミアはかけがえのない存在だから心配ないと慰める。
その直後ドムの電話が鳴る、それはオーウェンの兄、デッカード・ショウからだった。「じきに俺を知る」とデッカッードが電話を切ると、東京にいるハンからの郵便物だと思った荷物が爆発し、ブライアンは身を呈して、ジャックを守った。
デッカードの報復を恐れ、ミアとジャックをドムの友人である、マンドの強固な警備が付いた要塞のような豪邸に預け、自分はLAへ戻った。
LAでファミリーによって執り行われたハンの葬式にデッカードが現れ、墓の前でハンの復讐を誓ったドムは車で追った。車での正面衝突をし、最初の直接対決をしようとしたその時、ミスター・ノーバディがチームを引き連れて登場し、デッカードは逃れる。
アメリカ政府に属する秘密工作組織の長である、ミスター・ノーバディはドムにハッカーのラムジーと“神の目”の奪還の取引を持ちかける。最強の追跡装置である“神の目”を使用すれば、ハンの復讐相手であるデッカードも見つけられるという言葉に誘われ、ドムは取引に応じる。ドムが応じることを見込んでいたミスター・ノーバディは、話が済む頃にはファミリーを基地へ集めていて、そこにはレティの姿もあった。
テロリストのジャカンディに拉致されたラムジーを奪還するために、彼らの移動経路であるアゼルバイジャンのコーカス山脈に向かうドムとファミリーたち。
隙のない経路を選んだジャカンディたちにドムたちが取った作戦は、空からの奇襲だった。コーカス山脈の上空、飛行機からパラシュートを仕込んだ車で飛び降り、移送車の背後に見事着地。
ラムジーが乗る移送車に乗り込んだブライアンはジャカンディの武闘派の部下、キエットと対決。ラムジーを移送車から救出することを成功するも、崖から半分せり出した車内にキエットに閉じ込められてしまう。今にも落ちそうな車内からなんとか逃げ出したところを、レティに助けられる。
奪還作戦は無事成功するが、ラムジーが作成した“神の目”は彼女の手元にはなく、回転制御機に隠しアブダビの友人サファーに送られていた。
アブダビに訪れた一行は、サファーより回転制御機をヨルダンの王子に売ってしまったことを聞く。
取り戻す方法は、王子の車がある、その夜開催されるパーティー会場に潜り込むことのみ。ドムたちはドレスアップして、超高層タワーの最上階で行われるパーティーに繰り出す。
“神の目”は、最高速度は390キロで防弾仕様の、世の中に7台しか存在しないという貴重な車のパーツに使われていた。ドムとブライアンは、“神の目”を見つけるも、その時仲間たちが警備に気づかれてしまう。混乱のなか、ファミリーを追ってデッカードも登場。この状況を脱出するためにドムは、ブライアンとともに王子の車に乗り、超高層タワーを壁を破って飛び移る（ブレーキも効かない！）という決死の手段で、“神の目”を取り戻した。
約束通り、ミスター・ノーバディーから“神の目”を使用することを許されたドムはデッカーの隠れ家を突き止める。
ドライバーであるファミリーを殺し屋にしたくないドムは、一人で乗り込もうとするが、ブライアンは見抜き、ミスター・ノーバディーとともに向かう。この時デッカードは、“神の目”を悪用しようと企むテロリストのジャガンディと手を組んでいて、ドムとミスター・ノーバディーを返り討ちにあい、“神の目”はジャガンディの手に渡った。
LAでの最終決戦、ドムとファミリーは入念な準備のもと、闘いに挑む。
闘いの前、ブライアンはミアと電話で話し、二人目の女の子が妊娠中であることを告げられる。お互いの胸の内を話し、二人の愛を再び確認し合った。
作戦は、ジャカンディが持つ“神の目”をハッキングし無効にさせること。命を狙われているラムジーをファミリーの車から車へと移動させながら、ハッキング完了まであと少しのところまでいくが、信号を発信していた塔を爆破されてしまう。
携帯電話の中継アンテナで代用するためにブライアンはテズから指示を受け、屋上のアンテナへと向かう。ジャカンディはブライアンを阻止しようと、部下のキエットを向かわせる。アゼルバイジャンでの報復のごとく、キエットに勝ったブライアンはケーブルをつなぐことに成功。ハッキングも完了し、“神の目”を無効にするも、ジャカンディの攻撃は続く。
病院から急遽助けに駆けつけたホブスの弾も尽きた時、デッカードを倒したドムは最後の賭けに出る。手榴弾の入った袋を持ち、ジャカンディのヘリコプターを目がけ、ビルの屋上からダイブ。ヘリコプターは手榴弾で爆発するが、ドムも車の中で瀕死の状態となっているところをファミリーたちにより助け出される。レティが人口呼吸をしても息を吹き返さなかったが、彼女の腕に抱かれついに「記憶を取り戻した」と告げた時、ドムも蘇る。
穏やかな浜辺で、ラムジーを加えたファミリーが集合。ブライアンとミアとジャックが、波打ち際で仲睦まじくする姿を皆で見つめる。ブライアンの居場所は家庭だと誰もが感じた時、何も言わずに立ち去ろうとするドムに、ラムジーが「さよならも言わないの？」と尋ねると、「別れなんかない」と車で走り出す。信号機で車が止まった時、追いかけてきたブライアンの車が横に着き、「さよならも言わずに行くのか？」と語りかけ、ドムは微笑み返す。