El policía de Detroit Axel Foley está encantado cuando recibe una visita sorpresa de su mejor amigo Mikey Tandino, que vive en California. Pero poco después de que Mikey llega a Detroit, es asesinado, justo en frente de Axel. La investigación de Axel para atrapar al culpable lo lleva a Beverly Hills, California, donde el teniente Andrew Bogomil del departamento de policía asigna al detective Billy Rosewood y al sargento John Taggart para vigilar a Axel, pues los modos del detective no van con las de la policía de Beverly Hills. Con la ayuda de su amiga Jenny Summers, que trabaja en una galería de arte, Billy y Taggart, Axel hace lo que puede para asegurarse de que el culpable de la muerte de su amigo no mate a más personas y llegue a manos de la justicia. Pero antes de que Axel logre su objetivo, va a verse involucrado en una red internacional de contrabandistas y traficantes de droga en Un detective suelto en Hollywood.
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