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サンフランシスコ市警察の“ダーティハリー”ことハリー・キャラハン（クリント・イーストウッド）刑事は、シスコ随一の賭博の元締ルー・ジァネロ（アンソニー・シャルノタ）を、持ち前の強引な方法によって逮捕したところであった。その模様はテレビを通じて報道され、ハリーは一躍市民の間で有名人となった。そのテレビをじっと見つめる人物がいた。そして、「死亡予想」と記された人物リストに、ハリーの名を書き込むのであった。ハリーはその夜、ジァネロの部下に襲撃されるが愛用のマグナムであっさり片付ける。翌日、その西部劇まがいの銃撃戦を上司のドネリー部長（マイケル・カリー）やアッカーマン課長（ダーウィン・グッドウィン）は非難するが、彼の新しい相棒として中国人のクワン（エヴァン・キム）をつけることにした。早速殺人事件が起こった。殺されたのは低予算の恐怖映画に出演中の人気ロック・アーティストで、致死量の麻薬を打たれていた。現場検証にクワンと駆けつけたハリーは、そこで以前から彼の捜査方法に興味を持っていたという女性レポーターのサマンサ（パトリシア・クラークソン）に出会う。だが捜査には収穫はなかった。ハリーとクワンは聞きこみにまわったチャイナ・タウンのレストランで4人のチンピラによる強盗事件に遭遇するが、見事に倒す。だがチンピラの流れ弾に1人の男が当たり死んでしまった。その男は死んだロック・アーティストが出演していた映画の経理を担当していた男だった。しかも、男は手に「死亡予想」と書かれたリストを持っており、ロック・アーティストの名ばかりかハリーの名も書かれていた。ハリーは、その映画の監督のピーター・スワン（リーアム・ニーソン）をマークするようになる。その間にも女流映画批評家のフィッシャーやテレビ司会者ノーランドら、いずれもリストに書かれた人物が殺されていった。遂に犯人の魔の手はハリーに及び、クワンと乗った車が爆薬を積んだリモコン・カーに追われ、クワンが重傷を追う。やがて犯人は、監督のスワンではなく、彼の狂信的なファンで分裂症と診断されたハーラン・ロック（デイヴィッド・ハント）であることが分かるが、ハリーたちが彼のアパートに駆けつけた時には、ロックは既に次の標的、サマンサをおびき寄せていた。ハリーはサマンサが連れ去られたらしい映画のロケ現場に向かい、遂に狂信犯ロックと対面する。サマンサを助けるためにマグナム44を手放したハリーだが、息づまる死闘のすえ、最後は大きなモリを使ってハリーは犯人を倒すのだった。