En 1941, l'ancien boxeur Robert Prewitt est affecté à une caserne basée à Honolulu où il est sollicité par le capitaine Holmes pour remonter sur le ring afin de défendre l'honneur de la garnison. Mais Prewitt refuse, hanté d'avoir rendu aveugle un homme lors de son ultime combat. Il subit alors d'incessantes humiliations destinées à le forcer à accepter le défi. Dans le même temps, le sergent Warden s'éprend de Karen Holmes, la fille de son supérieur.

Henri "Papillon" Charrière, un malfrat de petite envergure, est jugé à tort pour un meurtre qu'il n'a pas commis. Celui-ci est condamné à vie dans une prison d'une colonie française : le bagne de Cayenne. Mais Papillon n'a qu'une seule idée en tête : s'évader. Malheureusement, ses régulières tentatives sont toujours restées sans réussite. Devant son acharnement, les dirigeants l'envoient sur Devil's Island, une prison dans la prison, dont jamais personne n'a réussi à s'échapper. Une épreuve terrible pour Papillon, qui découvre l'enfer de l'environnement carcéral...