Beim Versuch, das Auto von Bonnie Parkers (Faye Dunaway) Mutter zu klauen, lernt Clyde Barrow (Warren Beatty), Bonnie kennen. Da die junge Frau dem Charme des kecken Clyde erliegt, wollen die beiden gemeinsam eine kriminelle Karriere starten. Von ersten Rückschlägen lassen sie sich dabei nicht beirren und schaffen es schließlich einige erfolgreiche Überfälle durchzuführen. Im laufe der Zeit wächst die Bande um das inzwischen berühmt gewordene Gaunerpärchen immer weiter an. Zu den neuen Mitgliedern gehören unter anderem Clydes Bruder Buck (Gene Hackman) und dessen Frau Blanche (Estelle Parsons). Aber das Netz der Polizei zieht sich immer enger um die Kriminellen zusammen. Eine Katz- und Mausspiel zwischen Ordnungshütern und der Bande um Bonnie und Clyde beginnt, bei dem nicht klar ist, wer am Ende die Oberhand behalten wird.