En Californie. Alors qu'il se trouve en la galante compagnie de Nicole, une call-girl de luxe, le lieutenant Gaines est appelé sur une plage de Malibu. On vient d'y découvrir le corps de Gloria Hollinger. Une enquête hâtive conclut à un suicide aux barbituriques, mais Marty, le père de la jeune fille, rejette cette explication. Il découvre que sa fille participait aux saturnales organisées par Leo Sellers, un avocat véreux, mêlé à toutes sortes de trafics. Mais Gaines n'est pas pressé de fouiller dans la vie de Sellers, qui lui a fait rencontrer la belle Nicole. Marty décide alors de prendre les choses en main et de venger lui-même sa fille…
La course du Cannonball, c'est toute une équipée qui conduit quelques tandems originaux à traverser les Etats-Unis en voiture, avec pour seul but la somme mirifique qui attend les vainqueurs, et, pour seule règle, la bonne humeur dans toutes les circonstances. N'ayant pas pu gagner la course qui vient d'avoir lieu, un cheik décide d'être à la fois organisateur et participant, mettant en jeu un million de dollars qui fait rêver toutes les équipes.