久しぶりに仕事復帰した殺し屋レディバグ（ブラッド・ピット）はマリア（サンドラ・ブロック）から電話越しに、ブリーフケースを奪うよう指令を受ける。彼のコードネーム“レディバグ”は幸運を運んでくるというてんとう虫を意味するが、彼の周囲ではいつも無関係の人が死に、伝説級の運の悪さだった。今回は復帰にふさわしい簡単な仕事だったが、気合たっぷりに東京発・京都行の超高速列車に乗り込んだレディバグが早速お目当てのブリーフケースを見つけ、品川駅で降りようとすると、突如、強い復讐心に燃えたメキシコでナンバーワンの殺し屋ウルフ（バッド・バニー）に襲われる。身に覚えのないレディバグは、なぜ自分が狙われるのかまったく分からなかった。さらに、タンジェリン（アーロン・テイラー＝ジョンソン）とレモン（ブライアン・タイリー・ヘンリー）の腕利きの殺し屋コンビ、乗務員に扮した暗殺者ホーネット（ザジー・ビーツ）、謎の女子学生プリンス（ジョーイ・キング）、息子を人質に取られた元殺し屋キムラ（アンドリュー・小路）、剣の達人エルダー（真田広之）など、殺し屋たちが次々とレディバグに襲い掛かる。そして終着点・京都では、世界最大の犯罪組織を率いる冷酷非道なホワイト・デスが待ち受けていた。さらに、コントロールを失った時速350kmの超高速列車からは炎が……。