En el pueblo de Sinola, en Nuevo México, a principios del siglo XX, Joe Kidd (Clint Eastwood), un antiguo cazarrecompensas descontento, está en la cárcel por cazar en tierras indias y alterar el orden público. El bandido revolucionario mexicano Luis Chama (John Saxon) ha organizado una revuelta campesina contra los terratenientes locales, que están expulsando a los pobres de sus tierras ancestrales, y asalta el juzgado. El rico terrateniente Frank Harlan (Robert Duvall) forma una partida para capturar a Chama. Kidd es invitado a unirse, pero declina la invitación. Harlan insiste y Kidd cede cuando se entera de que la banda de Chama ha asaltado su rancho y atacado a uno de los trabajadores. La partida está formada por numerosos hombres despiadados, algunos de ellos armados con rifles de nuevo cuño que tienen un alcance mucho mayor que los anteriores.

La partida entra en un pueblo cercano al escondite de Chama y obliga a los aldeanos a entrar en la iglesia a punta de pistola. Amenazan con matar a cinco rehenes mexicanos a menos que Chama se rinda. Harlan ya no confía en Kidd y lo mete también en la iglesia para evitar que ayude a Helen, una mujer cautiva que, sin que Harlan lo sepa, es también la amante de Chama y de los otros rehenes mexicanos. Kidd logra una audaz fuga. Salva a los rehenes encontrando a Chama y a sus socios y obligándoles a cumplir sus deseos. Informa a Harlan y a la partida de que entregará a Chama al sheriff Mitchell (Gregory Walcott) en la ciudad. El pelotón persigue a Kidd y a su grupo; se produce un tiroteo con rifles de gran potencia.

Cuando Kidd y Chama llegan a la ciudad descubren que Harlan ya está allí con el resto de los supervivientes de la partida, planeando matarlos a todos. Kidd tiene la intención de llevar a cabo su plan. Para llegar a la cárcel, Kidd conduce un tren de vapor a través de la taberna del pueblo. Se produce un tiroteo entre Kidd y los hombres de Harlan. Kidd triunfa sobre los demás hombres y consigue matar a Harlan en el juzgado escondiéndose en la silla del juez. Chama se entrega entonces a Mitchell. Kidd da un puñetazo al sheriff (porque éste le había dado un puñetazo durante el arresto por caza furtiva), recoge sus cosas y abandona la ciudad con Helen.