Dupa numeroase jafuri, care culmineaza pe alocuri cu vreo cativa morti, Dillinger si complicii sai - Baby Face Nelson si Pretty Boy Floyd - reusesc sa se sustraga mai multor tentative de arest, ba chiar evadeaza de doua ori din inchisoare. Astfel intra in vizorul recent infiintatului FBI condus de J. Edgard Hoover (Billy Crudup), care isi deleaga cei mai buni agenti pentru a drege imaginea sifonata a autoritatilor. Echipa lui Melvin Purvis (Christian Bale) il urmareste ani intregi intr-o cursa de-a soarecele si pisica, in timp ce Dillinger demonstreaza ca se pricepe ca nimeni altul sa traiasca la limita si sa-si sfideze rivalii: in vreme ce e dat in urmarire generala, merge la cinematograf, iubeste intens, savureaza fiecare clipa, traieste viata la maxim. 

Filajul e in toi, gloantele "curg" in rafale asurzitoare, suspansul creste tumultuos, iar camera patrunde in intimitatea relatiei cu Billie Frechette (Marion Cotillard, premiata cu Oscar pentru rolul din "La Vie en Rose"), singura iubire a lui Dillinger, ea insasi in pericol. Pentru a-si atinge scopul, FBI nu ezita sa apeleze in interogatorii la tortura, santaj si intimidare - o aluzie clara la acuzatiile recente privind relele tratamente aplicate de SUA detinutilor. Dillinger este inamicul public nr.1 si trebuie capturat cu orice pret. Vor reusi oare sa-l prinda folosindu-se de Billie?