Le film raconte l'histoire de trois as de la gâchette qui, durant la guerre de Sécession, sont à la recherche d'une caisse de dollars disparue. Le premier à être présenté est Tuco Benedicto Pacifico Juan Maria Ramirez, un criminel ayant commis de nombreux délits et dont la tête est mise à prix, qui tue trois chasseurs de primes. Le second à être présenté est Sentenza, un tueur sans pitié, qui apprend l'existence d'un coffre rempli de 200 000 dollars des Confédérés, caché par un soldat nommé Bill Carson. Il commence donc à chercher plus d'informations à ce sujet. Le film revient sur Tuco pour présenter le troisième personnage, Blondin. Ce dernier, chasseur de prime, livre Tuco aux autorités, encaisse la prime de l'arrestation et le libère ensuite au moment où celui-ci va être pendu en coupant la corde avec une balle de fusil. Les deux acolytes, de connivence, se partagent ensuite le butin et refont la même opération plusieurs fois dans les comtés voisins. Cependant, Tuco est en désaccord sur le partage de la prime et, après une nouvelle opération, Blondin décide de rompre son partenariat avec Tuco, l'abandonnant dans le désert.
Tuco réussit cependant à survivre et après une traversée de plus de cent kilomètres, il arrive, assoiffé et complètement épuisé, dans un petit village. Décidé à se venger, il retrouve rapidement Blondin et le capture pour l'obliger à se pendre. Mais Blondin profite d'une diversion offerte par la retraite des Confédérés de Californie pour s'échapper. Tuco se met sur la piste de Blondin et le retrouve plus tard alors qu'il s’apprêtait à libérer son nouveau "complice" de la pendaison. Tuco inverse alors les rôles, contraignant son ex compagnon à le suivre à pied dans le désert. Alors que Tuco est sur le point d'abattre Blondin, il aperçoit une diligence remplie de soldats confédérés, morts ou mourants. Parmi ceux-ci se trouve Bill Carson, l'homme recherché par Sentenza. Carson révèle à Tuco le nom du cimetière où est caché le magot, mais demande de l'eau en échange du nom sur la tombe. Pendant que Tuco va chercher une gourde, Carson meurt, non sans avoir donné le nom de la tombe à Blondin, qui tout à coup devient très important pour Tuco. Celui-ci devra donc le soigner pour connaître le nom en question. Tuco conduit alors Blondin mourant dans un monastère franciscain, dans lequel son frère est père supérieur. Après avoir quitté la mission, Tuco et Blondin guéri, déguisés en soldats confédérés, sont capturés par un groupe de soldats de l'Union et sont conduits dans un camp de prisonniers.
Entre-temps, Sentenza a suivi la trace de Bill Carson jusqu'à ce camp, où il est devenu sergent gardien en uniforme. Avec l'aide du caporal Wallace, il torture et frappe violemment Tuco pour connaître le nom du cimetière. Lorsqu'il apprend que seul Blondin connaît le nom et le numéro de la tombe, il change de tactique. Il propose une alliance à ce dernier qui accepte. Ils s'enfuient tous les deux du camp et partent à la recherche des dollars, mais avec cinq complices de Sentenza (qui écoulaient les effets personnels des prisonniers volés par Sentenza). De son côté, Tuco est conduit et emmené dans un train de prisonniers, escorté par le caporal Wallace, qui s'occupe de lui personnellement, sachant que sa tête est mise à prix. Lors du trajet en train, Tuco réussit à s'évader en sautant du train en marche, entraînant avec lui le caporal, dont il se débarrasse rapidement. Dans un village voisin, dévasté par l'artillerie des deux armées, Tuco rencontre un chasseur de primes qu'il a blessé au début du film et qui cherche à se venger. Tuco, profitant du bavardage de son adversaire, l'abat. Blondin, qui était dans le même village, entend les coups de feu et reconnaît le son du revolver de son acolyte. Il part à sa recherche, et le retrouve pour s'associer à nouveau avec lui afin d'éliminer Sentenza (qui, avec ses complices, n'aurait pas de mal à se débarrasser de Blondin après avoir trouvé le trésor). Ils réussissent à se débarrasser des membres de son gang, mais Sentenza s'échappe.
Tuco et Blondin, en route vers le cimetière, savent qu'ils doivent bientôt traverser un pont. Alors que Blondin déclare à son acolyte qu'il leur faudrait attendre la nuit, ils sont inopinément capturés une nouvelle fois par une patrouille de l'armée nordiste. En effet, le pont qu'ils doivent traverser est alors âprement disputé entre les forces confédérées et celles de l'Union. Ne sachant comment expliquer leur présence là, Tuco affirme aux militaires qu'ils sont venus s'enrôler. Le capitaine de la compagnie qui les accueille leur explique que les combats durent depuis des jours, car les deux parties veulent s'emparer de ce pont stratégique, qu'elles prennent soin de préserver des bombardements. À la suite d'un assaut, le capitaine, blessé et ivre, révèle aux deux hommes qu'il rêve de détruire le pont, pour faire cesser ce massacre insensé. Ce projet plaît immédiatement aux deux forbans : si le pont disparaît, les deux armées s'en iront, et ils auront le champ libre pour continuer leurs recherches. Ils s'emparent d'explosifs et, discrètement, vont procéder au minage du pont. Pendant qu'ils effectuent ce travail, à moitié immergés dans la rivière, Tuco et Blondin décident de se révéler leurs secrets. Tuco donne le nom du cimetière : Sad Hill ; Blondin donne le nom sur la tombe : Arch Stanton. Après l'explosion du pont, le capitaine meurt satisfait et les deux armées s'affrontent violemment durant de nombreuses heures jusqu'au bout de la nuit. Au matin, le calme revenu, les deux armées se retirent comme prévu ; les deux associés traversent et arrivent finalement de l'autre côté de la rivière. Pendant que Blondin s'arrête près des ruines d'une église et réconforte un soldat confédéré mourant, Tuco en profite pour partir au galop jusqu'au cimetière. Blondin tire un boulet de canon sur Tuco pour le ralentir, alors que celui-ci a atteint le cimetière à proximité.
Il court à droite et à gauche parmi les centaines de tombes ; et découvrant enfin la tombe d'Arch Stanton, il commence à creuser furieusement le monticule de terre poudreuse avec une planche trouvée sur place. Avant d'avoir trouvé quoi que ce soit, il est rejoint par Blondin, revolver au poing, qui lui jette une pelle à ses pieds. Sentenza arrive, armé lui aussi, et ordonne à Blondin d'aider Tuco en lui lançant une seconde pelle. Blondin révèle alors que l'or n'est pas enterré dans cette tombe, qui ne contient qu'un squelette. Il inscrit le véritable nom de la tombe où est caché le trésor sur une pierre, qu'il dépose au milieu de l'esplanade circulaire qui forme le centre du cimetière. Les trois hommes se mettent en place et se font face pour l'affrontement final. Blondin tire le premier et abat Sentenza, tandis que Tuco s'aperçoit que son revolver n'est pas chargé : Blondin lui avoue l'avoir déchargé la nuit précédente. Il montre aussi qu'il n'avait rien écrit sur la pierre, puisque la tombe recherchée est la sépulture sans nom placée à côté de celle d'Arch Stanton. Tuco est contraint de creuser à nouveau (« Tu vois, le monde se divise en deux catégories. Ceux qui ont un pistolet chargé et ceux qui creusent. Toi tu creuses. »), et dès qu'il a trouvé la caisse et constaté qu'elle contient bien des pièces d'or, il est forcé par Blondin à se passer un nœud coulant autour du cou, puis à se tenir debout en équilibre sur la traverse d'une croix, les mains liées derrière le dos. Blondin, partageant le butin, en charge la moitié sur son cheval et s'éloigne, pendant que Tuco crie à l'aide, perdant peu à peu l'équilibre. Arrivé hors de portée de revolver, Blondin fait feu sur la corde et libère Tuco comme il le faisait au début du film. Blondin s'en va avec la moitié de la somme, laissant l'autre moitié, mais pas de cheval, à un Tuco fou de rage, courant avec la corde autour du cou. Les dernières images montrent Blondin s'éloignant sur sa monture à travers les collines.
