Roger Murtaugh, brillant sergent de la police de Los Angeles, se prépare à partir à la retraite. Mais, à la suite d'une imprudence, son coéquipier Martin Riggs dit "Arme Fatale" et lui-même se voient rétrogradés au rang de simple flic. Les deux amis décident alors de poursuivre pour leur propre compte une enquête qu'ils avaient engagée sur un trafic d'armes volées dans leur commissariat.
John McClane, un flic de New York, débarque à Los Angeles afin de passer les vacances de Noël avec sa femme. Mais au même moment, la tour qui abrite la soirée du réveillon est envahie par un groupe de terroristes. Les résidents de l'immeuble sont pris en otage. Tout a été calculé au millimètre près. Tout sauf un détail… McClane.