ダーティハリーことハリー・キャラハン刑事（クリント・イーストウッド）は忙しかった。ハイジャック事件を片づけると次は4人組の武装警官による容疑者事件に取り組まなければならなくなった。数日後、今度は山の手の別荘地で殺人事件が起こった。殺されたのは法の盲点をついてのし上がってきた悪党だったが、家族、友人たちと一緒にプールで遊んでいた所を例の謎の警官が、マシンガンで皆殺しという残虐さである。さらに第3、第4の犠牲者が出た。売春組織と麻薬組織の大物だった。そしてパトロール中のハリーの友人チャーリー・マッコイ（ミッチェル・ライアン）も射殺された。親友マッコイの仇をを討つためにも、ハリーは捜査に全力をあげた。そしてとうとうその尻尾を掴んだ。犯人はベン・デービス（デイヴィッド・ソウル）、ジョン・グライムス（ロバート・ウィック）、フィル・スイート（ティム・マティソン）、レッド・アストラカン（キップ・ニーヴェン）の4人の新米警官だった。だが、彼らは何ら悪びれた所はなく、自分たちはナマぬるい法律にかわって悪を裁いただけだと主張し、逆にハリーを脅しにかかった。犯人たちはハリーの証拠固めを妨害し、彼のアパートに爆弾を仕掛けた。間一髪でハリーは助かったが、相棒の黒人警官アーリー・スミス（フェルトン・ペリー）は即死だった。怒り心頭に達したハリーは上司のブリッグス（ハル・ホルブルック）に全ての証拠が揃ったことを連絡した。早速やってきたブリッグスの車で本署に向かおうとしたが、意外にもブリッグスは若者グループのリーダーだった。拳銃を取り上げられたハリーの後からは死刑執行人たちがつけてくる。一瞬のスキに乗じたハリーはブリッグスを叩きのめしハンドルを奪った・シスコの急坂で猛烈な追撃戦が始まった。ハリーは造船所に廃棄されていた空母の中へ逃げ込んだ。彼は血みどろに傷つきながらもついに一味をやっつけた。