大贼头丹尼·奥申（乔治·克鲁尼 饰）是个好斗之人。他刚从新泽西监狱假释出来不到24小时，这个心思狡黠且神通广大的窃贼就已开始谋划下一桩案子。秉持着不伤害任何人、不向无辜者下手以及不做亏本买卖的“三项原则”，他要策划一场有史以来最为复杂、缜密的赌场劫案。 丹尼的“神偷小组”成员众多：拉斯提·瑞安（布莱德·皮特 饰）是奥申最信任的人，负责整个计划的装备筹备；莱纳斯·考德威尔（马特·达蒙 饰）手指极为灵活，能从任何人的口袋里偷走钱包；巴舍·塔尔（唐·钱德尔 饰）是操着伦敦口音的军火专家；鲁本·蒂什科夫（埃利奥特·古尔德 饰）被拉斯维加斯的新主人赶出了旅馆，正想找机会报仇；马洛伊兄弟——弗吉尔（卡西·阿弗莱克 饰）和特克（斯科特·凯恩 饰），是精通汽车的专家、驾驶高手和改装行家；弗兰克·卡顿（伯尼·麦克 饰）是职业发牌手兼监视者；索尔·布卢姆（卡尔·雷纳 饰），自认为已金盆洗手的诈骗犯；利文斯顿·德尔（艾迪·杰米森 饰）是小组的情报人员，游走于法律边缘，是能破解最复杂安全系统的侦察专家；还有袁（秦少波 饰），这位华人杂技演员凭借独特才能成为了出色的多面手。 行动时间定在了伦诺克斯·刘易斯和沃迪米尔·克利切科争夺重量级拳击冠军的那晚。这是巧合还是有意安排，只有丹尼自己清楚。为了这桩案子，他不得不拿自己的生命以及与泰丝（朱莉娅·罗伯茨 饰）重归于好的机会冒险。不过，如果一切都能按照丹尼那复杂且几乎难以实现的计划推进，他就无需在劫案和与泰丝和好之间做抉择了。