Les policiers Martin Riggs et Roger Murtaugh ont pris un coup de vieux, mais demeurent le duo de flics de Los Angeles le plus efficace. Lors d'une affaire où ils maîtrisent un homme avec un lance-flammes, Riggs apprend par Murtaugh qu'il va devenir papa : sa compagne, Lorna Cole, qui fut aussi son ancienne collègue, est enceinte. Murtaugh fait de même en découvrant par Riggs qu'il va être grand-père : sa fille Rianne est aussi enceinte. Le père du futur bébé n'est autre que leur collègue Lee Butters. Mais Roger ne connaît pas l'identité du père. Neuf mois plus tard, au cours d'une partie de pêche, Riggs et Murtaugh arraisonnent un cargo rempli de clandestins chinois.