Bonnie et Clyde se rencontrent en janvier 1930, chez une amie commune.  

En avril 1930, peu de temps après avoir connu Bonnie, Clyde Barrow est à nouveau arrêté et emprisonné au Eastham Prison Farm. Il s'échappe mais est repris au bout d'une semaine. En prison, Barrow bat à mort un autre détenu l'ayant agressé sexuellement à plusieurs reprises. C'est son premier meurtre.  

Après sa libération en 1932, il vole une voiture avec l'aide de Bonnie. Ils sont poursuivis par la police. Bonnie parvient à s'échapper mais Clyde, arrêté, doit passer quelques mois de plus en prison. À son retour, le duo mène un petit groupe de criminels dont font partie à contrecœur Buck, le frère de Clyde, et son épouse Blanche. Ces derniers sont pris dans un assaut de police alors qu'ils séjournent avec Bonnie et Clyde en simples visiteurs. Leurs photos et affaires personnelles ayant été abandonnés dans la fuite, la police les identifie et les assimile au groupe de criminels. Buck et Blanche sont donc contraints de prendre la fuite, jusqu'à l’exécution de Buck par des policiers en Iowa en 1933 et l'arrestation subséquente de Blanche 2.  

Bonnie et Clyde tuent deux jeunes policiers à Grapevine, Texas le 1er avril 1934 et un autre représentant des forces de l'ordre cinq jours plus tard près de Commerce dans l'Oklahoma.  

Ce film raconte à travers des détails inédits leur histoire.