A Los Angeles. Ray Tango et Gabe Cash, deux policiers aux tempéraments opposés, se détestent cordialement. Poursuivant le même but, l'arrestation d'Yves Perret, un gangster machiavélique qu'ils traquent sans relâche, ils sont contraints de faire cause commune. Mais le truand, exaspéré par ces poursuites incessantes, a décidé de se débarrasser du duo. Par l'intermédiaire de faux indics, il lance les deux policiers sur une piste tout aussi fausse, mais qui aboutit à un vrai cadavre. Convaincus de meurtre au terme d'un procès clairement truqué, Tango et Cash sont condamnés à 18 mois de prison. Incarcérés avec des criminels bien décidés à leur faire la peau, ils réussissent à s'échapper avec l'aide d'un ex-flic, un ami de Cash...