En la época de la Gran Depresión en los Estados Unidos, nadie era capaz de frenar al carismático ladrón de bancos John Dillinger (Johnny Depp). Gracias a su encanto personal y a sus osadas fugas era aplaudido por casi todo el mundo, desde su novia Billie (Marion Cotillard) hasta el hombre común y corriente que no sentía simpatía alguna por los bancos que habían hundido al país en la depresión. J. Edgar Hoover (Billy Crudup), creador del FBI, convirtió a Dillinger en el “enemigo público número 1 de América” y lanzó a su mejor agente, Melvin Purvis (Christian Bale), tras él.