Danny Ocean (joué par George Clooney) est un brillant cambrioleur qui sort de prison avec un plan ambitieux en tête. Il décide de monter une équipe de onze spécialistes pour réaliser le vol le plus audacieux de l'histoire : cambrioler trois casinos de renommée sur le Strip de Las Vegas en une seule nuit. Danny assemble une équipe de professionnels hautement qualifiés, chacun possédant une compétence spécifique pour le braquage. Parmi les membres clés de l'équipe, on trouve son partenaire Rusty Ryan (joué par Brad Pitt), un expert en arnaques et en jeux de hasard, ainsi que Linus Caldwell (joué par Matt Damon), un pickpocket talentueux. Leur objectif est de voler plus de 150 millions de dollars en liquide du Bellagio, du Mirage et du MGM Grand, trois des casinos les plus sécurisés de Las Vegas, appartenant tous au magnat des jeux, Terry Benedict (interprété par Andy Garcia). Danny a également une motivation personnelle : récupérer son ex-femme, Tess (jouée par Julia Roberts), qui travaille maintenant pour Benedict. Le film suit les préparatifs minutieux de l'équipe pour contourner les systèmes de sécurité sophistiqués des casinos, avec des stratégies complexes, des déguisements élaborés et des manipulations habiles. Chaque membre de l'équipe apporte ses compétences spécifiques pour s'assurer que le plan se déroule sans accroc.