史蒂芬（马克•鲁弗洛 Mark Ruffalo 饰）和布鲁姆（阿德里安•布洛迪 Adrien Brody 饰）是从小相依为命的兄弟，他们精于骗术，因此总遭到养父母的抛弃。渐渐地，他们习惯了这种生活方式。在骗局中，总是史蒂芬谋划全局，布鲁姆配合实施。长大后，兄弟俩依旧靠骗术行走江湖，而且还多了一个伙伴——寡言少语但出手不凡的日本女孩邦邦（菊地凛子 Rinko Kikuchi 饰）。三人合作，多次得手，但布鲁姆已经厌倦了这种虚假的生活。这时，史蒂芬计划对独居的年轻富婆佩内洛普（蕾切尔•薇姿 Rachel Weisz 饰）下手，让布鲁姆充当骗财骗色的角色。在交往中，布鲁姆发现佩内洛普是一个多才多艺的古怪女孩，两人在接触中擦出了爱情的火花。但是，骗局即将收官，布鲁姆却苦于恋情与手足情的对立，难以抉择……
布鲁姆兄弟从小就成为孤儿，在一系列寄养家庭中长大。13 岁的斯蒂芬精心策划了一个场景，鼓励他的弟弟布鲁姆与一个女孩交谈，这个计划成为他们的第一个自信伎俩。
二十五年后，兄弟俩成为了成功的骗子，并与他们的同伙兼炸药专家邦邦一起庆祝结束了在柏林的工作。布鲁姆渴望超越斯蒂芬的计划的“不成文的生活”，兄弟俩分道扬镳。三个月后，斯蒂芬在黑山找到了布鲁姆，并说服他执行最后一个骗局：他们的目标是佩内洛普·斯坦普，一位独自住在新泽西豪宅的富有的女继承人。
布鲁姆骑着自行车撞上了佩内洛普的跑车，融入了她与世隔绝的生活，他们因她古怪的爱好而结下了不解之缘，包括各种乐器、电锯杂耍和针孔摄影。布鲁姆利用佩内洛普的孤独和对冒险的渴望，伪装成一名古董商前往欧洲，佩内洛普到达港口，与兄弟和邦邦一起航行到希腊。
作为骗局的一部分，斯蒂芬雇佣的比利时黑市商人梅尔维尔告诉佩内洛普兄弟俩是走私犯，并为他们提供了一份非法工作：他将在布拉格购买一本稀有书籍，以 2.5 美元的价格出售，以换取 100 万美元。百万。佩内洛普很兴奋，并“说服”兄弟俩接受，布鲁姆和佩内洛普因相互吸引而挣扎，但斯蒂芬警告说，如果布鲁姆真的爱上佩内洛普，骗局就会失败。
在布拉格，兄弟俩的导师、后来的敌人钻石狗接近布鲁姆，但史蒂芬用破瓶子攻击钻石狗，警告他远离。按照计划，梅尔维尔带着佩内洛普的 100 万美元消失了，但她决心完成这项工作。兄弟们安排她从布拉格城堡偷那本假书，但与 Bang Bang 的炸药混淆后，佩内洛普被抓获，但她凭借自己的努力逃脱了警方的拘留。
他们前往墨西哥完成“出售”，但布鲁姆爱上了佩内洛普，并透露她的冒险是一场骗局。他们准备一起逃跑，却遇到了史蒂芬。兄弟俩打斗，一把枪意外走火，史蒂芬受重伤。佩内洛普意识到血是假的，这又是一个诡计，伤心地离开了。布鲁姆打了斯蒂芬一拳，然后再次前往黑山。
三个月后，佩内洛普与布鲁姆重逢，布鲁姆无法否认对她的爱，但又不愿意让她自己成为骗子。他与史蒂芬和邦邦会面，准备结束这场骗局并假装死亡。他们前往圣彼得堡，斯蒂芬安排在那里将这本书“卖”给钻石狗，钻石狗将伪装成俄罗斯黑帮，但他们遭到了钻石狗的手下伏击。斯蒂芬被绑架，邦邦的汽车爆炸，佩内洛普和布鲁姆不确定她是否假死。
175 万美元的赎金要求让布鲁姆怀疑这是斯蒂芬的另一个诡计，但佩内洛普却把钱汇了过来。到达一家废弃的剧院后，布鲁姆发现斯蒂芬遭到严重殴打并被枪指着，钻石狗的电话证实他出卖了兄弟俩。布鲁姆首先开枪，迫使枪手逃跑，但斯蒂芬为布鲁姆中了一颗子弹，然后倒下了。布鲁姆问这是否是真的，史蒂芬跳了起来，向他的兄弟保证他很好，并告诉他和佩内洛普一起逃亡，他们会再次见面。
布鲁姆带着佩内洛普开车离开，发现衬衫上的血迹已经氧化，这表明他兄弟的血是真实的。斯蒂芬平静地去世了，完成了“完美的骗局”，布鲁姆和佩内洛普一起开始了新的生活。