Nadie podría parar a Dillinger y a su clan, incluso ninguna cárcel podría sostenerlo. Su encanto y audacia para fugarse de la cárcel lo hicieron querido entre todos - desde su novia Billie Frechette (Cotillard) hasta un público americano que no tenía ninguna compasión por los bancos que habían sumergido al país en Depresión. Pero mientras las aventuras de Dillinger y su pandilla continuaban, Hoover (Billy Crudup) insistió en la idea de explotar la captura de Dillinger como un modo de elevar la moral de su Oficina de la Investigación en la policía nacional que poco después se convertiría en el famoso FBI. Hoover hizo de Dillinger el primer enemigo público número uno de América. Sin embargo, Dillinger y su cuadrilla burlaron a los hombres de Purvis en una persecución salvaje. Sólo después de importar un equipo de ex-oficiales-de-policía (recién bautizado como agentes) y orquestar traiciones épicas al jefe de delito de Chicago Frank Nitti, solo así Purvis, la Brigada de Investigación Criminal y su nuevo equipo seran capaces de atrapar a Dillinger.