Han pasado tres años desde que Danny Ocean (George Clooney) y su equipo –liderado por el detallista Rusty Ryan (Brad Pitt), el prometedor carterista Linus Caldwell (Matt Damon), el experto en explosivos Basher Tarr (Don Cheadle) y el desvalijador de cajas fuertes Frank Catton (Bernie Mac)– llevaron a cabo uno de los más audaces y lucrativos atracos de la historia, robando al despiadado empresario Terry Benedict (Andy Garcia) hasta el último centavo que guardaba en su impenetrable cámara acorazada de Las Vegas. Después de repartir los 160 millones de dólares conseguidos, cada uno de los conocidos miembros del equipo de Ocean ha tratado de portarse bien, pasar desapercibido y llevar una vida legal... pero eso ha resultado ser difícil, para disgusto de Tess (Julia Roberts), la esposa de Danny.

Cuando un hermano resentido organiza un secuestro de broma, sin saberlo, contrata a criminales de carrera que tienen sus propios planes.