影片以一組警察局的黑白檔案照片開始。那是美國30年代大蕭條時期一對銀行搶劫犯邦妮和克萊德的照片。
邦妮是得克薩斯州西達拉斯的女招待，喜歡寫幾句詩，自我陶醉，充滿幻想。她初次看見克萊德時，他正打算偷她母親的車。他滿不在乎，無所顧慮的作風一下子就吸引了她。克萊德毫不掩飾地告訴她，他因持槍行劫入過獄，為了逃避勞動，砍掉了自己兩個腳趾。他在她面前逞英雄，大搖大擺進一家店鋪搶衣物，向天開了一槍，然後隨手偷了一輛車帶邦妮進城。克萊德成丁邦妮心目中的英雄。在汽車上她迫不及待地向他表示愛意，但克萊德毫無反應。
他們闖入一間空農舍。克萊德教邦妮開槍。農場原來的主人哈里斯一家來向他們的老家告別——由於沒有如期付款，農場已被銀行沒收。克萊德氣憤地向寫著“不得入內”字樣的告示牌開了一槍，哈里斯也用他的槍打碎幾塊玻璃洩憤。分手時克萊德對哈里斯說：“我們要搶銀行。”
第一次搶銀行，克萊德有點緊張。汽車開到州農業銀行門口。銀行裡冷冷清清。克萊德佯裝取款。出納員說，銀行三週前就停業了，根本沒有錢。克萊德大感意外。為了在邦妮面前好作交代，他強迫出納員到門口親自對邦妮說明情況，並悻悻地開槍把銀行的玻璃窗打碎。邦妮忍不住哈哈大笑。
克萊德又進一家店鋪搶食物。不料賣肉的突然舉刀從後面砍來，克萊德大吃一驚，打傷賣肉的之後趕快逃跑。在車上他驚魂未定地對邦妮說：“他為什麼要砍我呢?其實我並不想傷害他。”賣肉的住進醫院。警察讓他看一疊通緝犯的照片，從中他認出了克萊德。
邦妮和克萊德到汽車加油站。站上青工莫斯得知他們要搶銀行，也想入夥。為表示自己有膽量，莫斯取走了錢櫃裡的鈔票。晚間，三人投宿汽車旅館。邦妮期待克萊德有所表示，但克萊德卻裝睡，大聲打鼾。
他們決定搶劫明科拉銀行。邦妮和克萊德進銀行搶錢，莫斯在車上接應。可是當二人搶了錢跑出銀行時，卻因為莫斯把車停到了停車處一時倒不出車而得不到及時接應。銀行職員追出門來。一個職員撲到汽車引擎的蓋子上，克萊德慌忙向他開槍。一槍正好打在他的臉上。
三人躲進電影院，電影院正上映著1933年的歌舞片《掘金女郎》。克萊德心神不定，痛罵莫斯誤事，害得他打死了人。可是邦妮卻全神貫注地聽琴吉·羅傑斯的歌《我們在錢堆裡》。回到汽車旅館，克萊德勸邦妮暫時先回家躲躲，邦妮不肯。她的真情打動了克萊德，他主動對她愛撫，但又力不從心。
克萊德的哥哥嫂嫂巴克和勃朗綺來到，全家合影留念。邦妮和克萊德拍了一張拿槍的相片。克萊德告訴巴克他們搶銀行，還打死了一個人。巴克決定入夥。他們找到一個沒有人住的房子，作為他們的“家”。巴克訂購食品。可是食品店送貨上門的小夥計發現這夥人有大把鈔票並且大白天拉上窗簾，便去報了警。警察包圍了這幢房子，雙方交火。巴克打死了一個警察。五人全部脫逃。一路上勃朗綺歇斯底里地鬧著要回家，可是巴克告訴她，他打死了警察，再也不能回家了。邦妮被勃朗綺的尖叫吵得心煩，第一次和克萊德發生了爭吵。
繼續上路的時候，巴克給大家念報上登載的“巴羅匪幫”的報道。克萊德很得意。汽車停在湖邊，克萊德下車小解。巡邏隊的警官弗蘭克·哈默發現了汽車，正待走近觀察，被克萊德繳械捆起。邦妮惡作劇，讓“巴羅匪幫”和他合影一張照片寄到報館去。她還故意強行和哈默接吻，被哈默唾了一臉。克萊德大怒，把他推落湖裡。不過最後還是把他拉起來，放在一條小艇上任其漂流。
現在他們搶銀行已經很老練了。在得克薩斯州搶了銀行，就沿著高速公路跑到俄克拉何馬州。追蹤的德州警察不便越過州界，他們便放心地停車路旁進行分贓。當汽車沒有油的時候，他們就駛到一個小鎮上另偷一輛。車主尤金和女友維瑪起初想追他們，後來決定放棄，掉頭折返。可是巴羅兄弟一夥反倒不依，也掉轉車頭，追上他們，強迫他們上車一同去兜風。巴克甚至還給這兩位客人講一頭喝白蘭地的公牛的故事。到天黑時，邦妮得知尤金從事殯葬業，覺得不吉利，便把二人趕下了車。
邦妮開始鬧情緒想她母親。克萊德決定冒險陪她前往探望。巴羅一夥和邦妮的親戚在一片沙地上舉行野餐。克萊德安慰邦妮的母親，答應以後他們成家立業時住處離她不超過三英里。但邦妮的母親說：“你們如果住下來就必死無疑了。”
晚上，在汽車旅館裡邦妮心情不佳。克萊德打發莫斯和勃朗綺去買烤雞，以便和邦妮單獨呆一會兒。途中勃朗綺對莫斯說，她很想念自己當浸禮會牧師的父親，渴望過安定的家庭生活。莫斯在店裡不慎露出了手槍，被當地的一個副警長看見。很快一輛裝甲車和大批警察包圍了汽車旅館。一場激戰，結果是巴克頭部受傷，勃朗綺眼睛被打，五個人狼狽地逃到河邊。拂曉時候，他們又被警察包圍，汽車被擊毀。邦妮、克萊德和莫斯泅水逃跑，巴克身亡，勃朗綺被活捉。過河時邦妮和克萊德受了傷。上岸後，他們又偷了一輛車，由莫斯駕駛，一直開到路易斯安那州阿卡迪亞莫斯父親的農場。一路上邦妮和克萊德昏昏沉沉。汽車停下找水的時候，那些失去土地搭棚棲身的農民圍著車張望。
老莫斯對於兒子和劫匪混在一起很擔心。他表面上對邦妮和克萊德客客氣氣，心裡另打主意。正好這時復仇心切的弗蘭克·哈默從雙目纏著繃帶的勃朗綺嘴裡探聽到巴羅一夥裡有一個叫莫斯的青年，便順藤摸瓜找到了老莫斯。
邦妮和克萊德對此毫不知情。趁養傷期間邦妮完成了她斷斷續續寫的詩《邦妮和克萊德的故事》，並寄到報館發表。克萊德很開心，覺得這下子人們都會記得他了。兩人在田野裡享受著大自然的景色，情緒很好，第一次成功地做愛。邦妮很滿意。克萊德要求她嫁給他。回到老莫斯家，躺在床上休息的時候，邦妮問克萊德，如果一切從頭開始他會怎樣做。克萊德想了想，答道：“我會到我們沒有做過案的州去生活。”邦妮沒有作聲。
第二天，Sunny燦爛。邦妮、克萊德和莫斯駕車進城。莫斯聽他父親勸告，進了城便找地方躲起來。邦妮和克萊德在車裡久等他不來，發現旁邊有輛警車，急忙返回老莫斯的農場。半路上他們看見老莫斯的貨車拋了錨，克萊德下車過去幫忙。這時，一群鳥兒突然從路旁的矮樹叢裡撲翅飛出。克萊德感到不妙，但已經晚了。機關槍猛烈地掃射起來，邦妮和克萊德全身中彈身亡。
影片以一組警察局的黑白檔案照片開始。那是美國30年代大蕭條時期一對銀行搶劫犯邦妮和克萊德的照片。
邦妮是得克薩斯州西達拉斯的女招待，喜歡寫幾句詩，自我陶醉，充滿幻想。她初次看見克萊德時，他正打算偷她母親的車。他滿不在乎，無所顧慮的作風一下子就吸引了她。克萊德毫不掩飾地告訴她，他因持槍行劫入過獄，為了逃避勞動，砍掉了自己兩個腳趾。他在她面前逞英雄，大搖大擺進一家店鋪搶衣物，向天開了一槍，然後隨手偷了一輛車帶邦妮進城。克萊德成丁邦妮心目中的英雄。在汽車上她迫不及待地向他表示愛意，但克萊德毫無反應。
他們闖入一間空農舍。克萊德教邦妮開槍。農場原來的主人哈里斯一家來向他們的老家告別——由於沒有如期付款，農場已被銀行沒收。克萊德氣憤地向寫著“不得入內”字樣的告示牌開了一槍，哈里斯也用他的槍打碎幾塊玻璃洩憤。分手時克萊德對哈里斯說：“我們要搶銀行。”
第一次搶銀行，克萊德有點緊張。汽車開到州農業銀行門口。銀行裡冷冷清清。克萊德佯裝取款。出納員說，銀行三週前就停業了，根本沒有錢。克萊德大感意外。為了在邦妮面前好作交代，他強迫出納員到門口親自對邦妮說明情況，並悻悻地開槍把銀行的玻璃窗打碎。邦妮忍不住哈哈大笑。
克萊德又進一家店鋪搶食物。不料賣肉的突然舉刀從後面砍來，克萊德大吃一驚，打傷賣肉的之後趕快逃跑。在車上他驚魂未定地對邦妮說：“他為什麼要砍我呢?其實我並不想傷害他。”賣肉的住進醫院。警察讓他看一疊通緝犯的照片，從中他認出了克萊德。
邦妮和克萊德到汽車加油站。站上青工莫斯得知他們要搶銀行，也想入夥。為表示自己有膽量，莫斯取走了錢櫃裡的鈔票。晚間，三人投宿汽車旅館。邦妮期待克萊德有所表示，但克萊德卻裝睡，大聲打鼾。
他們決定搶劫明科拉銀行。邦妮和克萊德進銀行搶錢，莫斯在車上接應。可是當二人搶了錢跑出銀行時，卻因為莫斯把車停到了停車處一時倒不出車而得不到及時接應。銀行職員追出門來。一個職員撲到汽車引擎的蓋子上，克萊德慌忙向他開槍。一槍正好打在他的臉上。
三人躲進電影院，電影院正上映著1933年的歌舞片《掘金女郎》。克萊德心神不定，痛罵莫斯誤事，害得他打死了人。可是邦妮卻全神貫注地聽琴吉·羅傑斯的歌《我們在錢堆裡》。回到汽車旅館，克萊德勸邦妮暫時先回家躲躲，邦妮不肯。她的真情打動了克萊德，他主動對她愛撫，但又力不從心。
克萊德的哥哥嫂嫂巴克和勃朗綺來到，全家合影留念。邦妮和克萊德拍了一張拿槍的相片。克萊德告訴巴克他們搶銀行，還打死了一個人。巴克決定入夥。他們找到一個沒有人住的房子，作為他們的“家”。巴克訂購食品。可是食品店送貨上門的小夥計發現這夥人有大把鈔票並且大白天拉上窗簾，便去報了警。警察包圍了這幢房子，雙方交火。巴克打死了一個警察。五人全部脫逃。一路上勃朗綺歇斯底里地鬧著要回家，可是巴克告訴她，他打死了警察，再也不能回家了。邦妮被勃朗綺的尖叫吵得心煩，第一次和克萊德發生了爭吵。
繼續上路的時候，巴克給大家念報上登載的“巴羅匪幫”的報道。克萊德很得意。汽車停在湖邊，克萊德下車小解。巡邏隊的警官弗蘭克·哈默發現了汽車，正待走近觀察，被克萊德繳械捆起。邦妮惡作劇，讓“巴羅匪幫”和他合影一張照片寄到報館去。她還故意強行和哈默接吻，被哈默唾了一臉。克萊德大怒，把他推落湖裡。不過最後還是把他拉起來，放在一條小艇上任其漂流。
現在他們搶銀行已經很老練了。在得克薩斯州搶了銀行，就沿著高速公路跑到俄克拉何馬州。追蹤的德州警察不便越過州界，他們便放心地停車路旁進行分贓。當汽車沒有油的時候，他們就駛到一個小鎮上另偷一輛。車主尤金和女友維瑪起初想追他們，後來決定放棄，掉頭折返。可是巴羅兄弟一夥反倒不依，也掉轉車頭，追上他們，強迫他們上車一同去兜風。巴克甚至還給這兩位客人講一頭喝白蘭地的公牛的故事。到天黑時，邦妮得知尤金從事殯葬業，覺得不吉利，便把二人趕下了車。
邦妮開始鬧情緒想她母親。克萊德決定冒險陪她前往探望。巴羅一夥和邦妮的親戚在一片沙地上舉行野餐。克萊德安慰邦妮的母親，答應以後他們成家立業時住處離她不超過三英里。但邦妮的母親說：“你們如果住下來就必死無疑了。”
晚上，在汽車旅館裡邦妮心情不佳。克萊德打發莫斯和勃朗綺去買烤雞，以便和邦妮單獨呆一會兒。途中勃朗綺對莫斯說，她很想念自己當浸禮會牧師的父親，渴望過安定的家庭生活。莫斯在店裡不慎露出了手槍，被當地的一個副警長看見。很快一輛裝甲車和大批警察包圍了汽車旅館。一場激戰，結果是巴克頭部受傷，勃朗綺眼睛被打，五個人狼狽地逃到河邊。拂曉時候，他們又被警察包圍，汽車被擊毀。邦妮、克萊德和莫斯泅水逃跑，巴克身亡，勃朗綺被活捉。過河時邦妮和克萊德受了傷。上岸後，他們又偷了一輛車，由莫斯駕駛，一直開到路易斯安那州阿卡迪亞莫斯父親的農場。一路上邦妮和克萊德昏昏沉沉。汽車停下找水的時候，那些失去土地搭棚棲身的農民圍著車張望。
老莫斯對於兒子和劫匪混在一起很擔心。他表面上對邦妮和克萊德客客氣氣，心裡另打主意。正好這時復仇心切的弗蘭克·哈默從雙目纏著繃帶的勃朗綺嘴裡探聽到巴羅一夥裡有一個叫莫斯的青年，便順藤摸瓜找到了老莫斯。
邦妮和克萊德對此毫不知情。趁養傷期間邦妮完成了她斷斷續續寫的詩《邦妮和克萊德的故事》，並寄到報館發表。克萊德很開心，覺得這下子人們都會記得他了。兩人在田野裡享受著大自然的景色，情緒很好，第一次成功地做愛。邦妮很滿意。克萊德要求她嫁給他。回到老莫斯家，躺在床上休息的時候，邦妮問克萊德，如果一切從頭開始他會怎樣做。克萊德想了想，答道：“我會到我們沒有做過案的州去生活。”邦妮沒有作聲。
第二天，Sunny燦爛。邦妮、克萊德和莫斯駕車進城。莫斯聽他父親勸告，進了城便找地方躲起來。邦妮和克萊德在車裡久等他不來，發現旁邊有輛警車，急忙返回老莫斯的農場。半路上他們看見老莫斯的貨車拋了錨，克萊德下車過去幫忙。這時，一群鳥兒突然從路旁的矮樹叢裡撲翅飛出。克萊德感到不妙，但已經晚了。機關槍猛烈地掃射起來，邦妮和克萊德全身中彈身亡。