En 1978, à New York, l'agent spécial Joe Pistone est désigné par le FBI pour infiltrer le clan Bonanno, une des familles les plus puissantes de la côte Est. Il contacte un modeste gangster de l'organisation, Lefty Ruggiero, auprès duquel il se fait passer pour un spécialiste en joaillerie du nom de Donnie Brasco. Coupé de son milieu, Donnie va peu à peu s'identifier à ceux qu'il doit détruire.