Deux jeunes motards, Wyatt (Peter Fonda) et Billy (Dennis Hopper), après avoir vendu une grosse quantité de drogue, décident d'employer leur bénéfice pour quitter Los Angeles afin d'aller participer à la célébration du Carnaval de la Nouvelle-Orléans. Durant leur traversée des États-Unis, les protagonistes vont rencontrer une communauté hippie et leur mode de vie. Accusés abusivement de participer illégalement à un défilé, ils se retrouvent rapidement en prison où ils rencontrent George Hanson (Jack Nicholson), celui-ci se joignant à eux par la suite.

Lors d'une ronde de nuit qui tourne mal, Simon et Julie, deux simples gardiens de la paix, blessent un jeune cadre qui a abattu sans raison un de leurs coéquipiers. Accusés à tort de bavure et lâchés par leur hiérarchie, ils décident de prouver leur innocence en enquêtant sur la drogue responsable du coup de folie de leur agresseur.