Bronco Billy McCoy è il proprietario del 'Wild West Show', uno spettacolo errante che vorrebbe rinverdire i fasti del pionierismo. Quando Mitzi Fritzi, la ragazza bersaglio, abbandona la compagnia, per un equivoco Bronco assume Antoinette Lilly, una ricca ereditiera che sta fuggendo dal marito John che si è venduto alla matrigna della moglie e al suo avvocato.

Danny Ocean (George Clooney) riunisce la sua banda per un colpo un po’ diverso dal solito, perché questa volta sono coinvolti in maniera personale. Willie Bank (Al Pacino) ha truffato Reuben Tishkoff (Elliott Gould) obbligandolo a cedergli le azioni del casinò di sua proprietà con un inganno. Così Danny chiama a rapporto tutti quanti, che si precipitano in aiuto dell’amico Reuben.
La banda comincia dunque a lavorare a una truffa colossale ai danni di Bank: Roman Nagel si occupa della parte informatica dei sistemi del casinò, Virgin Malloy (Casey Affleck) pensa ai dadi e Rusty deve mettere i bastoni fra le ruote dell’impiegato della Royal Review che valuta le condizioni dell’albergo.

Dopo quattro anni di reclusione, Danny Ocean (George Clooney) esce di prigione. Non passa molto tempo prima che violi anche la libertà vigilata per recarsi in California dal suo compagno di crimine Rusty Ryan (Brad Pitt), per proporgli una rapina: Danny intende infatti compiere un furto ai danni dei tre più importanti casinò di Las Vegas nel corso di una stessa notte.

Dopo un attacco terroristico che uccide numerosi civili a Riyadh, in Arabia Saudita, l’FBI decide di inviare sul posto una squadra speciale perché catturi i responsabili. La squadra, guidata dall’agente speciale Ronald Fluery, deve agire in fretta per evitare altre stragi ed al tempo stesso fare i conti con un ambiente ostile e con la scarsa collaborazione da parte delle altre agenzie e forze statunitensi presenti sul territorio. Aiuto inaspettato a Fluery ed i suoi uomini arriverà da un capitano della polizia saudita.