Anfang der Dreißigerjahre leiden die USA unter der Großen Depression. Der charismatische Profi-Bankräuber John Dillinger (Johnny Depp) schafft es in diesem Klima zu medialem Ruhm, weil er sich mit seinen Banküberfällen die Bewunderung der einfachen Bürger sichert. Seine Gang um die schweren Jungs John „Red“ Hamilton (Jason Clarke) und Homer Van Meter (Stephen Dorff) lässt sich von nichts und niemanden stoppen, nicht einmal das Gefängnis hält die Verbrecher auf. Immer an Dillingers Seite: seine Geliebte Billie Frechette (Marion Cotillard), die dem draufgängerischen, aber deshalb nicht unklugen Charmeur verfällt. Die Regierung macht die Jagd auf Dillinger fortan zur Chefsache und setzt das Bureau Of Investigation auf die Bankräuber an.