Jules y Vincent, dos asesinos a sueldo con muy pocas luces, trabajan para Marsellus Wallace. Vincent le confiesa a Jules que Marsellus le ha pedido que cuide de Mia, su mujer. Jules le recomienda prudencia porque es muy peligroso sobrepasarse con la novia del jefe. Cuando llega la hora de trabajar, ambos deben ponerse manos a la obra. Su misión: recuperar un misterioso maletín.
Una joven secretaria, tras cometer un robo, se marcha de la ciudad y conduce durante horas, parando para descansar en un pequeño motel de carretera regentado por un joven llamado Norman. Todo parece normal y tranquilo en el apartado motel y en la casa de al lado en la que viven Norman y su madre pero, mientras está en la ducha, la joven es asesinada salvajemente a cuchilladas.
Han pasado tres años desde que Danny Ocean (George Clooney) y su equipo –liderado por el detallista Rusty Ryan (Brad Pitt), el prometedor carterista Linus Caldwell (Matt Damon), el experto en explosivos Basher Tarr (Don Cheadle) y el desvalijador de cajas fuertes Frank Catton (Bernie Mac)– llevaron a cabo uno de los más audaces y lucrativos atracos de la historia, robando al despiadado empresario Terry Benedict (Andy Garcia) hasta el último centavo que guardaba en su impenetrable cámara acorazada de Las Vegas. Después de repartir los 160 millones de dólares conseguidos, cada uno de los conocidos miembros del equipo de Ocean ha tratado de portarse bien, pasar desapercibido y llevar una vida legal… pero eso ha resultado ser difícil, para disgusto de Tess (Julia Roberts), la esposa de Danny.