“文化大革命”初期，在某科研单位突然发生一起凶杀案，保密室工作人员小黄被暗杀，发射导弹的A—1号燃料也被盗窃。案件发生后，保卫人员在现场发现了倒在地上的正受审查的老公安侦察员刘杰。当要提审他时，发现刘已逃跑。 为此，保卫部副部长葛世荃派小黄的丈夫苏哲去追捕刘杰，随后又派年轻的侦察员张强作他的助手。张强过去是刘杰的学生，对刘杰的为人和品行很了解，不相信刘杰会是罪犯。 苏哲捉拿刘杰心切，没想到刘杰同他在一列火车上。刘杰并未逃跑，相反在暗中注意苏哲同一个"造反派"的女人王莉接上头后离去，刘杰继续跟踪。苏哲发现刘杰在跟踪他，向刘杰开枪射击，枪被刘杰打掉，两人展开肉搏。这时王莉带人来支援苏哲，刘杰被打昏，立刻被苏哲送入火葬场。 在火葬场，刘杰突然醒来，焚尸老工人问明情况后深表同情，便掩护他逃走。刘杰找到洛西市被打倒的公安局长王丰年，跟他促膝谈心，激起王丰年的革命斗志。 张强追上苏哲，等待分配任务。刘杰用匿名电话通知张强；苏哲和王莉在勾搭，让他立刻去逮捕王莉。张强终于弄清杀死小黄、盗走A—1号燃料的是苏哲。苏哲乘车南逃，刘杰暗中紧追不舍，被苏哲发觉。苏以公安人员身份要求乘务员搜捕刘杰。刘杰被迫躲进厕所天棚上，碰到女扮男装的魏小明，小明很同情刘杰，决心帮助他。后刘杰遭苏哲的暗算被推下飞驰着列车。这事被张强发现，立即鸣枪，列车被迫停在微山市车站。微山市公安局长魏子恒这时也接到通缉刘杰命令，立即赶到现场逮捕了他。 刘杰同魏子恒是老战友，他向老魏讲明情况，取得魏的帮助，独自赶到边境截住了苏哲。两人展开了殊死格斗，由于刘杰长途跋涉屡次受伤，被苏哲打倒在地。机智的刘杰将手铐戴到苏哲手上，另一端戴在自己手上拖住了苏哲。这时，魏子恒，张强等公安战士闻场赶到到抓住了苏哲，缴获了敌人盗走了A—1号燃料；但刘杰仍然被葛副部长下令逮捕，他戴着手铐被押上飞机。 拍电影《戴手铐的旅客》时，已经年过半百的著名演员于洋亲自出演动作场面，正是影片中的这些惊险场景吸引了大量的观众。影片诞生的经典电影插曲《驼铃》中歌词中表达的浓浓战友情，而成为部队、公安、甚至同学毕业时首选，影响甚大，传唱至今，仍旧不衰。