In de VS worden de jaren 30 gekenmerkt door gangsters die aan de lopende band banken beroven. De meest beruchte bankovervaller is John Dillinger, die keer op keer uit handen van de politie weet te blijven. J. Edgar Hoover wil koste wat het kost Dillinger te pakken krijgen en zet zijn beste FBI-agent, Melvin Purvis, op de zaak. Gebaseerd op een waargebeurd verhaal.