Politiagent Frank Bullitt får det i utgangspunktet rutinemessige oppdraget med å beskytte mafia-informanten Johnny Ross. Ross (Pat Renella) skal egentlig vitne mot sine mafia-sjefer foran en underkomité i senatet i San Francisco, men blir drept av mafiaens lakeier før han kommer så langt. Bullitt setter i gang og etterforske saken, men senator Walter Chalmers (Robert Vaughn), lederen for komiteen, vil plutselig at han skal avslutte etterforskningen.