Unos agentes de la ley se infiltran en un instituto para luchar contra la delincuencia juvenil. Ellos son Schmidt (Jonah Hill) y Jenko (Channing Tatum), dos tipos que han sido enemigos acérrimos en el instituto, pero que posteriormente se encuentran en la academia de policía y terminan haciéndose amigos. Puede que no sean los mejores agentes, pero les llega su gran oportunidad de demostrar lo que valen cuando se unen a la unidad de la policía secreta Jump Street, comandada por el capitán Dickson (Ice Cube). Entonces cambian sus armas e insignias por las mochilas y utilizan su apariencia juvenil para infiltrarse. El problema es que los jóvenes de hoy no se parecen en nada a los de hace solo unos años atrás, y Schmidt y Jenko descubren que todo lo que creían saber sobre la adolescencia, el sexo, las drogas y el rock & roll, es completamente erróneo. Más aún, ambos se encuentran con que todavía continúan teniendo los mismos problemas que no resolvieron en sus años de adolescencia y tienen que enfrentarse al terror y la ansiedad de volver a pasar por una etapa que ya creían superada.