Entre un braquage de banque ou un pillage de trains, Butch Cassidy et son ami Sundance Kid se divertissent profitent allègrement de la vie. Ces sympathiques brigands voient toutefois leur vie basculer le jour où se lancent à leurs trousses un prestigieux détective et son équipe, engagés par l'Union Pacific afin de mettre un terme aux braquages dont est régulièrement victime cette société. Traqués durant plusieurs jours, Butch Cassidy et le Kid parviennent finalement à semer leurs poursuivants en se réfugiant en Bolivie où ils tentent d'y mener une vie tranquille et discrète. Mais leur envie de dérober à nouveau des banques leur reprend bientôt...

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