John T. Chance, shérif de la petite ville de Rio Bravo, arrête Joe Burdette pour meurtre. Nathan, le frère de Joe, cerne la ville, décidé à obtenir la libération du prisonnier. Chance reprend alors comme adjoint Dude qui avait sombré dans l'alcoolisme à la suite d'un chagrin d'amour. Parmi les passagers d'une diligence immobilisée en ville se trouve Feathers, une joueuse de carte professionnelle que Chance soupçonne tout d'abord de malhonnêteté avant de tomber amoureux d'elle. Un ami de Chance, Pat Wheeler, venu à Rio Bravo avec un chargement de dynamite est tué d'une balle dans le dos par un des hommes de main de Burdette. Colorado, son garde du corps offre alors son aide à Chance.

Après deux ans passés dans la prison du New Jersey, Danny Ocean (George Clooney) retrouve la liberté et s'apprête à monter un coup qui semble impossible à réaliser : dérober les 150 millions de recettes de trois des plus célèbres casinos de Las Vegas, propriétés de Terry Benedict (Andy Garcia) qui, accessoirement, lui a volé sa femme Tess (Julia Roberts) qu'il souhaite récupérer. Pour ce faire, Danny et son ami Rusty Ryan (Brad Pitt) composent une équipe de dix malfrats, spécialistes chacun dans leur domaine : Linus Caldwell (Matt Damon), le pickpocket le plus agile qui soit ; Roscoe Means, un expert en explosifs ; Ruben Tishkoff, qui connaît les systèmes de sécurité des casinos sur le bout des doigts ; les frères Virgil et Turk Malloy, capables de revêtir plusieurs identités ; ou encore Yen, véritable contorsionniste et acrobate.

L'histoire de spationautes, aventuriers et intrépides, dont le destin fut intimement lié à celui d'une des plus extraordinaires aventures qu'ait connu l'humanité : la conquête spatiale.