Après deux ans passés dans la prison du New Jersey, Danny Ocean retrouve la liberté et s'apprête à monter un coup qui semble impossible à réaliser : cambrioler dans le même temps les casinos Bellagio, Mirage et MGM Grand, avec une jolie somme de 150 millions de dollars à la clé. Il souhaite également récupérer Tess, sa bien-aimée que lui a volée Terry Benedict, le propriétaire de ces trois somptueux établissements de jeux de Las Vegas. Pour ce faire, Danny et son ami Rusty Ryan composent une équipe de dix malfrats maîtres dans leur spécialité. Parmi eux figurent Linus Caldwell, le pickpocket le plus agile qui soit ; Roscoe Means, un expert en explosifs ; Ruben Tishkoff, qui connaît les systèmes de sécurité des casinos sur le bout des doigts ; les frères Virgil et Turk Malloy, capables de revêtir plusieurs identités ; ou encore Yen, véritable contorsionniste et acrobate.

À la suite d'une expérience scientifique qui a mal tourné, la ville de Saint-Louis se trouve menacée par la formation d'un trou noir et par la progression d'une entité monstrueuse se nourrissant d'électricité. Le physicien Eric Bryce fait alors figure de sauveur pour empêcher la catastrophe qui se prépare...

Henry est un homme impassible qui traverse la vie tel un somnambule jusqu’au jour où il se retrouve par mégarde au volant de la voiture d’une bande de braqueurs de banque. Incarcéré pendant trois ans, il se lie d’amitié en prison avec Max, un vieux détenu philosophe à ses heures, qui l’encourage à réaliser son rêve. À sa sortie de prison, Henry décide de dévaliser la banque devant laquelle il avait été arrêté en empruntant un tunnel qui relie un théâtre voisin à la salle des coffres.