En 1978 a New York, l'agent special Joe Pistone est designe par le FBI pour infiltrer le clan Bonanno, une des familles les plus puissantes de la cote Est. Il contacte un modeste porte-flingue de l'organisation, Lefty Ruggiero, aupres duquel il se fait passer pour un specialiste en joaillerie du nom de Donnie Brasco. Coupe de son milieu, Donnie va peu a peu s'identifier a ceux qu'il doit detruire.

Passionné de logiciels et des années trente, Hannon Fuller est parvenu à recréer l'époque qu'il affectionne, dans laquelle il peut se projeter. Au cours d'un de ses voyages virtuels, il fait une découverte aussi fascinante qu'effrayante, dont il cherche à faire part à son associé, Douglas Hall. Malheureusement, il est assassiné avant d'avoir pu communiquer son secret. Pour l'inspecteur McBrian, Douglas devient le suspect ideal. Pour prouver son innocence, Douglas décide de trouver l'assassin de son ami dans son passé virtuel.