Über dem smog-verseuchten Los Angeles kreist Frank Murphy mit seinem Helicopter "Blue Thunder", um von der Luft aus für "Ordnung" in der Stadt zu sorgen. Die Maschine ist mit allermodernster Überwachungstechnik und sechs 20mm Bordkanonen ausgerüstet.

Als Murphy durch einen brutalen Mord die geheime Staatsverschwörung "Thor" gegen politisch "unliebsame" Bürger entdeckt, merkt er, daß er mit seinem "Blue Thunder" nicht nur als Datensammler, sondern vor allem als Vollstrecker von Todesurteilen eingesetzt wird. Sein Gewissen alarmiert ihn.
Er wird in einen Privatkrieg gegen "Thor" gezwungen, und über den Wolkenkratzerschluchten von Los Angeles beginnt eine mörderische Jagd.