FBI-agent Joe Pistone (Johnny Depp) krijgt de opdracht om te infiltreren in de maffia van New York. Onder de naam Donnie Brasco maakt hij diverse vrienden en weet hij zich al gauw op te werken in de gangsterfamilie van Sonny Black (Al Pacino). Donnie en Sonny raken steeds beter bevriend, maar het undercoverwerk wordt Pistone langzamerhand te veel. Zijn huwelijk raakt op de klippen en de maffia begint te vermoeden dat er een mol aanwezig is in hun organisatie.