Johnny Ross is een voortvluchtige schurk, gezocht door zijn eigen broer Pete en door bendeleden van een onderwereld-syndicaat, die hij voor miljoenen heeft bestolen. In San Fransisco wordt hem door de ambitieuze politicus Walter Chalmers bescherming geboden in ruil voor zijn getuigenisaan een onderzoekscomissie. Detective Frank Bullit wordt opgedragen Ross te beschermen, maar huurmoordenaars slagen er toch in bij Ross te komen: Ross wordt dodelijk getroffen. Deze situatie brengt Bullit ertoe om onder grote druk van bovenaf de daders te achterhalen. Een niet geringe bijkomstigheid is echter, dat de onderwereld er alle belang bij heeft hemte elimineren. Maar Frank slaagt erin om na een spectaculaire achtervolging in de straten van San Francisco het heft in handen te houden. Nadateen aantal feiten hem duidelijk zijn geworden, ondekt hij dat de vermoorde man niet Johnny Ross is maar een betaalde stand-in. De echte misdadiger is nog voortvluchtig