Laget spårade hälsan hos nästan 800 bybor från Chianti regionen i Italien för att se om deras lokala tippel hade någon märkbar inverkan.
De fann inga bevis för att viningrediensen resveratrol stoppar hjärtsjukdomar eller förlänger livet.
Experter säger att det behövs mer forskning för att få ett definitivt svar.
British Heart Foundation genomför sin egen resveratrol studie.
Många studier har försökt förklara varför det finns en låg förekomst av hjärtsjukdomar i Frankrike, trots att många av dess invånare äter en fettrik kost.
Somliga satte ner det till måttliga drickande av rött vin.
Studier har visat att konsumtion av rött vin, mörk choklad och bär minskar inflammation, vilket leder forskare att spekulera om att deras gemensamma ingrediens, resveratrol, förklarar varför.
Men professor Richard Semba vid Johns Hopkins University School of Medicine, och kollegerna fann inga bevis för detta.
De valde två småstäder i Toscana som testplats, och 783 äldre människor som bodde där gick med på att delta i undersökningen.
De frivilliga gav detaljer om deras dagliga kost samt urinprover för mätning av deras resveratrol intag.
Under de nio åren av studien dog 268 av männen och kvinnorna, 174 utvecklade hjärtsjukdomar och 34 fick cancer.
Men urin Resveratrol var inte kopplat till dödsrisk, hjärtsjukdomsrisk eller cancerrisk.
Det var inte heller förknippat med några tecken på inflammation i blodet, rapporterar forskarna i JAMA Internal Medicine.
Prof Semba sade: " Tanken var att vissa livsmedel är bra för dig, eftersom de innehåller resveratrol. Vi hittade inte det alls.
"Berättelsen om resveratrol visar sig vara ett annat fall där du får en hel del hype om hälsofördelar som inte står tidstest."
Han säger att alla fördelar med att dricka vin eller äta mörk choklad eller bär, om de är där, måste komma från andra gemensamma ingredienser. Och det är oklart hur mycket du kan behöva äta eller dricka.
"Dessa är komplexa livsmedel, och allt vi verkligen vet från vår studie är att fördelarna förmodligen inte beror på resveratrol."
Maureen Talbot, chef för hjärtsjuksköterskan vid British Heart Foundation, sade: " Även om resultaten av denna undersökning är intressanta, kommer de kostråd vi ger inte att förändras. Människor bör fortsätta att äta mycket frukt, grönsaker och fullkorn.
– Vi inser dock behovet av att lära oss mer om resveratrols verkan, så vi finansierar forskning om dess rapporterade sjukdomsbekämpande egenskaper och hur det påverkar hjärtat och cirkulationssystemet.
"Denna forskning är viktig eftersom den kan utgöra grunden för framtida läkemedel."
Rött vin kanske inte är så bra för dig som du hoppats, säger forskare som har studerat dryckens ingrediens som påstås ge god hälsa.