Pour mener à bien son enquête et venger la mort de son fils, l'agent du FBI Sean Archer emprunte le visage du terroriste Castor Troy, dans le coma. Mais celui-ci se réveille et va prendre à son tour l'identité d'Archer...
En 1978, à New York, l'agent spécial Joe Pistone est désigné par le FBI pour infiltrer une des familles les plus puissantes de la côte Est. Coupé de son milieu, Donnie va peu à peu s'identifier à ceux qu'il doit détruire.