这是“新剧场版”系列的第二部，该系列是根据重野秀一创作的人气漫画《头文字D》改编的全新动画电影三部曲，该漫画已被动画化和真人化。击败“赤城红太阳”队高桥启介的“秋名八十六”的存在，迅速在街头赛车手中传开了，拥有高超技术的街头赛车手们开始纷纷涌向秋名。然而，藤原拓海本人对于被称为“街头赛车手”感到困惑，不知何故在周围人的热情中显得格格不入。有一天，他的挚友竹内树一时兴起，未经允许接受了“妙义夜行者”队中里武的挑战，最终拓海与驾驶着调校至380马力的GT-R的中里武展开了较量。
小警车小治怀着警察梦想来到新都汇寻找失踪的爸爸大卡，在过程中结识了清洁车嘟嘟、救护车小芸、工程车阿特和消防车大雷等朋友，但却意外的卷入一场破坏城市交通的巨大阴谋中，小治带着寻找爸爸的决心，和同伴们开始了对抗邪恶势力的征程......
