Los Ángeles, años 50. El departamento de policía vive tiempos agitados en una ciudad revuelta y sacudida continuamente por escándalos que destapa la prensa sensacionalista, y donde todo el mundo busca la fama, drogas, alcohol, sexo o dinero. Dos agentes de caracteres opuestos, en cambio, guian sus acciones por nobles sentimientos: Bud White (Russell Crowe) se mete en todo tipo de líos pero no soporta que maltraten a una mujer. Mientras, Ed Exley (Guy Pearce) es un novato que quiere "limpiar" el cuerpo de policía de la corrupción imparable que invade todo el escalafón policial, aunque le cueste el desprecio de sus compañeros. Cada uno tiene sus tareas y sus problemas, hasta que una noche aparecen muertos varios agentes en un local nocturno.
Un encuentro casual con Margo Anthony en un tren conduce a una conversación en la que el mentalmente inestable Margo, que odia a su madre, sugiere que se intercambien asesinatos, a fin de resolver sus problemas.
El detective de Detroit Axel Foley emplea todo su coraje para perseguir a unos despiadados asesinos con la ayuda de sus viejos compañeros Serge y Billy Rosewood. Las investigaciones lo conducen al popular parque temático de Los Ángeles WonderWorld. Allí, repentinamente, Axel se convierte en la nueva atracción del lugar, bien sea quedándose colgado de una araña gigante para rescatar a un niño o disfrazándose de Okey Dokey, un enorme elefante azul.
La noche de los Oscar, ¿quién ganará?, ¿quién perderá?, y por favor, ¿puede alguien quitar a ese imbécil del escenario? ¡Esperen! No se trata de un imbécil normal y corriente. Es el teniente Frank Drebin, destrozando la ceremonia para detener un plan terrorista que podría ser su final... Y va a convertirse en el principio de toda una locura.