最近スランプ気味の人気アクション・スター、ニック・ラング（マイケル・Ｊ・フォックス）は次回作で演じる刑事の役作りに挑むため、偶然ＴＶで目にしたニューヨーク市警の殺人課刑事、ジョン・モス（ジェームズ・ウッズ）に弟子入りしようとエージェントのアンジー（ペニー・マーシャル）の止めるのも聞かずＮＹに飛んだ。連続殺人鬼、通称、バーティ・クラッシャー（スティーブン・ラング）を追うモスは署長に言われてラングを捜査に同行させることをしぶしぶ承知するが、ラングは行く先々で足手まといになるばかり、おまけに同居するとまで言い出す。恋人のスーザン（アナベラ・シオラ）とのデートにしゃあしゃあとして現われるに至ってはモスも半ばあきらめ気味、ラングを手錠で繋ぐと1人で捜査に出かけてしまう。ところがその留守に勝手にスーザンに会いに行ったラングはギャングに襲われ、危うい所をモスに救われた。その夜、クラッシャーを追って駆けつけた現場でラングは誤って一般人を射ってしまう。顔面蒼白となるラングにモスは罪は自分がかぶるからロサンゼルスに戻れと言うが…。それはラングを厄介払いするべくモスが仕掛けた罠だったのだ。モスは単身クラッシャーが改造拳銃の売人と接触する現場に乗り込み、壮絶なチェイスの末にクラッシャーをラングの最新作「スモーキング・ガンII」の上映されている劇場に追い詰めた。しかしそこにようやく自分がだまされていることに気づいたラングも駆けつけてきた。銃撃戦の大混乱の中、ラングの放った弾が命中してクラッシャーは逮捕され、ラングはだましたモスに一発食らわせて車に乗り込む…。で一件落着と思いきやそこには逮捕されたはずのクラッシャーがピストルを構えていた。ラングはクラッシャーを降ろそうとするがうまくいかず、スピードの出しすぎで車ごと転倒。とり逃がしたクラッシャーはモスの家へ行き、スーザンを人質にとり、街の「スモーキング・ガンII」の宣伝用ハリボテの中に立てこもる。あわてて後を追った2人は街中の人々が見守る中、激しい戦いをくり広げ、ついにクラッシャーを地面にたたきつけるのだった。