Im Jahr 1989 arbeiten Dom und sein Bruder Jakob für ihren Vater Jack Toretto, der professionelle Autorennen fährt. Als Jacks Wagen eines Tages auf der Rennstrecke nach einem Unfall explodiert, machen die Söhne zunächst Jacks Konkurrenten Kenny Linder für die Tragödie verantwortlich. Dom erinnert sich jedoch daran, dass Jakob kurz vor dem Unglück am Wagen schraubte, und gibt ihm die Schuld für das Geschehene. Jakob beteuert, dass alles mit seinem Vater abgesprochen war. Dennoch fordert ihn Dom zu einem Straßenrennen auf, bei dem Jakob verliert und folglich für immer verschwinden muss. Jakob wird daraufhin von Jacks ehemaligem Techniker Buddy aufgenommen und entwickelt sich in den folgenden Jahrzehnten zu einem der weltbesten Meisterdiebe, Auftragsmörder und Hochleistungsfahrer – und zwar ohne Doms Aufmerksamkeit auf sich zu ziehen.
Jahre später wollen Dom und Letty zusammen mit seinem Sohn Little Brian ein ruhigeres Leben auf dem Land führen, als sie Besuch von Roman, Tej und Ramsey bekommen. Das Trio klärt die beiden über einen Notruf von Mr. Nobody auf, der Cipher fassen konnte, dessen Flugzeug allerdings bei der Überführung angegriffen und zum Absturz gebracht wurde. So entscheiden sich Dom und Letty dafür, noch einmal in ihr altes Leben zurückzukehren und in Zentralamerika dem Notsignal nachzugehen. Da sich die Absturzstelle in einem militärischen Sicherheitsbereich befindet, muss es die Crew mit zahlreichen Soldaten aufnehmen, nachdem sie aus dem Flugzeugwrack ein seltsames Gerät bergen konnte. Unter ihren Gegnern befindet sich auch Jakob, der Letty und Dom das mysteriöse Gerät abnimmt und flieht. Das Team zieht sich daraufhin in ein Geheimversteck von Mr. Nobody zurück, um das weitere Vorgehen zu besprechen. Zu ihnen stößt Mia, die wegen ihrer Verwandtschaft mit Jakob von Letty kontaktiert wurde, während ihr Mann Brian auf die Kinder sowie auf Little Brian aufpasst. Ramsey eröffnet der Gruppe, dass es sich bei dem mysteriösen Gerät um das Projekt Ares handelt, welches aus zwei Teilen sowie einem Schlüssel besteht. Mit Ares kann man sämtliche mit dem Internet verbundenen Systeme weltweit überschreiben und kontrollieren. Da Ramsey eine Verbindung zwischen Ares und dem Tod von Han Lue ziehen kann, wollen Letty und Mia in Tokio nach Antworten suchen. Zeitgleich begeben sich Roman und Tej nach Köln, wo sie von Sean Boswell, Earl Hu und Twinkie neuere Ausrüstung bekommen wollen und mit moderner Raketentechnik in Kontakt kommen. Dom wiederum stattet Buddy einen Besuch ab, der ihm die Information geben kann, dass sich Jakob in London aufhält.
Im Vereinigten Königreich erfährt Dom über Queenie Shaw, dass Jakob und seine Crew etwas in Edinburgh planen. Als Dom, Ramsey, Roman und Tej daraufhin in der Hauptstadt Schottlands eintreffen, müssen sie feststellen, dass Jakob mithilfe eines riesigen Elektromagneten diverse Alarmsysteme ausschalten und die zweite Hälfte von Ares stehlen konnte. Gemeinsam verfolgen sie den Meisterdieb durch die Innenstadt, bevor sie ihn mitsamt seinem Auto mithilfe des Magneten fassen können. Jakob wird daraufhin in einer Zelle in einem weiteren Geheimversteck von Mr. Nobody eingesperrt, wo kurze Zeit später auch Letty und Mia zusammen mit dem totgeglaubten Han Lue erscheinen. Wie dieser erzählt, wurde er nach dem Tod von Gisele in Tokio von Mr. Nobody angeworben, um das Projekt Ares zu stehlen. Nachdem er die Mission erfolgreich ausführen konnte, töten Söldner beide Entwickler, nur die Tochter Elle blieb am Leben. Diese wird von Han aufgenommen und gibt sich später als fehlender Schlüssel für das Projekt Ares zu erkennen. Als Han von Mr. Nobody darüber informiert wurde, dass ihn der abtrünnige Agent Deckard Shaw töten wolle, fingierten sie gemeinsam seinen Tod – auch um unter dem Radar zu bleiben und so die Sicherheit von Elle zu gewährleisten. Jakob konnte im Geheimversteck diese Ausführungen hören, woraufhin ihn seine Privatarmee befreit und Elle mitnimmt. Ramsey wiederum erkennt, dass Jakob Ares auf einem Satelliten aktivieren will. Das Team entscheidet sich dazu, dass Dom, Letty, Mia, Ramsey und Han auf dem Boden gegen Jakob kämpfen und Elle befreien, während Roman und Tej mit der Raketentechnik von Sean in den Orbit fliegen und dort den Satelliten zerstören sollen.
In Tiflis beobachtet Jakob den Start einer Rakete mitsamt dem Satelliten, bevor er die Flucht vor seinem Bruder antritt. Als es zur Konfrontation kommt und das Team Elle befreien kann, stellt sich Jakobs Partner Otto gegen ihn, da er insgeheim mit Cipher eine Partnerschaft eingegangen ist. Durch diesen Verrat bekommt Jakob Gewissensbisse und stellt sich schließlich auf die Seite von Dom. Gemeinsam können sie Otto sowie die von Cipher gesandte Drohne ausschalten, müssen jedoch mit ansehen, wie der Upload von Ares auf den Satelliten abgeschlossen wird. Doch kurz vor der Katastrophe können Roman und Tej im Orbit den Satelliten zerstören, bevor sie von der Internationalen Raumstation eingesammelt werden. Auf der Erde wird Jakob zeitgleich von Mia begnadigt, während Dom ihm seine Autoschlüssel gibt, damit er vor den Behörden flüchten kann.
In einer Mid-Credit-Szene wird Deckard Shaw zu seiner Überraschung vom noch lebenden Han besucht.