Ben Campbell, un tímido y brillante estudiante del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), recurre a los naipes para poder pagar la matrícula de la universidad. Se le presenta, además, la oportunidad de unirse a un grupo de estudiantes que viajan a Las Vegas para jugar al blackjack. Bajo la dirección del poco ortodoxo profesor de matemáticas y genio de la estadística Micky Rosa, han conseguido descifrar el código del éxito, mediante el conteo de cartas.
«The Hangover» es la historia de una desmadrada despedida de soltero en la que el futuro novio y sus tres amigos, dos días antes de la boda, se montan la juerga padre en Las Vegas. Doug viaja a la ciudad del juego con sus mejores amigos Phil y Stu, así como su futuro cuñado Alan. La juerga es de campeonato y, como era de esperar, a la mañana siguiente tienen una resaca monumental. El problema es que, siendo incapaces de recordar nada de lo ocurrido durante la noche anterior, se encuentran con que el prometido ha desaparecido, topándose en su lugar con otras dos sorpresas en la suite del hotel: un tigre y un bebé.