Frank Bullit es teniente de la policía de San Francisco. Un ambicioso político le encarga que proteja a un testigo protegido al que persigue el Sindicato del Crimen de Chicago. A pesar de que Bullit toma todas las precauciones posibles, no puede evitar que sea asesinado. A partir de ese momento, se empeñará en investigar minuciosamente el caso, que es bastante más complejo de lo que parecía a primera vista.