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一秒鐘有多長？當身處在時速120公里的快車內，正進入25米半徑，接近180度的下坡道髮夾彎內，一秒鐘絕對是很長的時間。

天才賽車手高橋涼介（陳冠希飾）認為，真正的車手要在下坡道見真章。他與亦敵亦友的中里毅（余文樂飾）決定各從國內南北山路開始征戰，看誰能贏得最多山路。

在日本秋名山上，一輛舊款豐田車AE86在下坡道飛馳，並在藤原豆腐店旁停下，少年藤原拓海（周杰倫飾）回到店裡，只見父親藤原文太（黃秋生飾）醉倒廳中，憶起五年來每天清晨代父送豆腐到秋明山上的旅店，心情也沉重起來。

暑假前，油站太子爺阿木（杜汶澤飾）向他的同班好友拓海大談飛車經驗。拓海對飛車一事完全沒有概念。恰巧女同學茂木夏樹（鈴木杏飾）經過，夏樹向來對拓海有意，拓海卻刻意逃避。一輛名貴房車到來接載夏樹，前往一家情人酒店。

阿木父親立花佑一（鍾鎮濤飾）開設油站，拓海下課後會來做兼職。中里毅來到油站，挑戰阿木的車隊，阿木硬著頭皮應戰，結果在山路上大敗給中里毅的GTR。當晚，中里毅在山路練習時巧遇神祕的AE86，竟被對方輕易擊敗。中里毅和涼介遂向阿木打探AE86的消息，阿木兩父子心知該車為文太所有。

阿木求文太出戰中里毅，文太聽到GTR的厲害，有點心動。涼介和中里毅來到豆腐店，原來兩人查出文太是當年的傳奇車神，並向文太下戰書。文太向拓海表示如果他代父出戰獲勝，就借出AE86給拓海，讓他載夏樹到海灘。

挑戰之夜，阿木驚覺竟是拓海駕著AE86！山路上，AE86再戰GTR，拓海利用溝渠拐彎技術將之擊敗。涼介對拓海賽車竟全憑感覺大感詫異。

海灘上，夏樹向拓海表白，兩人打開心扉，拓海終於初嘗愛情滋味。

阿木及拓海遇上岩城清次（劉畊宏飾）的挑戰，拓海雖險勝清次，卻遭其好友須藤京一（陳小春飾）報復。拓海力戰下，AE86超越機件極限，引擎失靈。同時，阿木目睹夏樹與一個男人步出酒店。拓海同時面對信心、友情及愛情的挑戰，究竟該如何應對？