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.
La jeune Mary Reilly, rescapée d'une enfance terrible, est aujourd'hui servante dans une respectable demeure victorienne. Le maitre de maison, le docteur Jekyll, est impressionné par les qualités humaines de la jeune femme. Touché par sa loyauté, il lui accorde peu à peu sa confiance. Le comportement parfois un peu étrange du docteur n'échappe pas à Mary. L'arrivée d'un mystérieux assistant, M. Hyde, ne fait que perturber la relation privilegiée entre Mary et son maître.
Nelson Wright, brillant étudiant en médecine, réussit à convaincre quelques-uns de ses condisciples de l'aider à provoquer son propre arrêt cardiaque pour atteindre un au-delà qui, croit-il, pourrait lui donner quelques réponses sur la mort, et donc sur la vie.