VAMOS DE POLIS podría ser la última película sobre una pareja de policías si no fuera por un pequeño detalle: no son policías de verdad. Todo empieza cuando dos amigos se disfrazan de policías para una fiesta de disfraces y se convierten en la sensación del barrio. Pero cuando nuestros flamantes nuevos "héroes" se ven envueltos en una red real de pandilleros y turbios detectives, tendrán que poner sus placas falsas en riesgo. Acaban de meterse en un gran lío.

Justin Miller (Damon Wayans, Jr.) y Ryan O’Malley (Jake Johnson) llevan haciendo el vago desde que terminaron los estudios. Justin curra en una empresa de videojuegos, en la que sus jefes prefieren ridículos zombis a su última propuesta: un juego de policías del mundo real. Ryan, aún recordando sus días de gloria en la universidad como quarterback, va de trabajo en trabajo sin más éxitos que una aparición en un anuncio de un medicamento contra el herpes.

Todo cambia después de un baile de máscaras. Pensando que es una fiesta de disfraces, Justin y Ryan se presentan con unos uniformes de la policía de Los Ángeles que había utilizado Justin en su último proyecto de videojuego. Después de salir humillados de la fiesta de etiqueta, se dan cuenta de que algo ha cambiado a medida que van por la calle: las chicas se les acercan, los tipos malos siguen sus órdenes y los camareros les invitan a copas; todo porque les confunden con policías de verdad. Para Ryan es lo mejor de lo mejor, pero el tímido Justin se muestra menos entusiasmado ante la perspectiva de que les pille la policía real. Poco después, Ryan compra un coche de policía en eBay, luces y un radiotransmisor y empiezan a contestar llamadas reales al 911.

Gracias a la placa de policía, la vida amorosa de Justin también mejora sustancialmente; Josie (Nina Dobrev), una camarera de un modesto restaurante que frecuentan, empieza a acercarse más a él. Sin embargo, su arrogancia por las calles les enemistará con el mafioso europeo Mossi Devic (James D’Arcy) y su banda de matones. Devic señala a los "agentes" como un blanco que exterminar.

La auténtica policía de Los Ángeles también ha notado la presencia de Justin y Ryan en la calle. El verdadero agente Segars (Rob Riggle) saluda al falso sargento Ryan, mientras que su duro superior, el detective Brolin (Andy García) pone a la pareja en su radar.

Justin y Ryan no tardan en meterse en medio de un complicado y peligroso juego del ratón y el gato entre mafiosos y policías malos; la situación está totalmente fuera del control de nuestros héroes e intentan que los mafiosos y los policías se mantengan ocupados entre ellos.