En 1855, Edward Pierce (Sean Connery), aparentemente un carismático miembro de la alta sociedad londinense, es en secreto un maestro del robo. Planea robar un cargamento mensual de oro del tren que va de Londres a Folkestone, destinado a pagar a las tropas británicas que luchan en la guerra de Crimea. El oro está fuertemente custodiado en dos pesadas cajas fuertes en el vagón de equipajes, cada una de las cuales tiene dos cerraduras, lo que requiere un total de cuatro llaves. Pierce recluta a Robert Agar (Donald Sutherland), un carterista y atornillador. La amante de Pierce, Miriam (Lesley-Anne Down), y su chófer, Barlow (George Downing), se unen a la trama, y un guardia del tren, Burgess, es sobornado para que participe. Los ejecutivos del banco que organizan el transporte del oro, el gerente Sr. Henry Fowler (Malcolm Terris) y el presidente Sr. Edgar Trent (Alan Webb), poseen una llave cada uno; las otras dos están encerradas en un armario en las oficinas de la South Eastern Railway en la estación de tren de London Bridge. Para ocultar las intenciones de los ladrones, se van a hacer impresiones en cera de cada una de las llaves.

Pierce se congracia con Trent fingiendo un interés compartido por el chivatazo. También empieza a cortejar a la hija solterona de Trent, Elizabeth (Gabrielle Lloyd), y se entera por ella de la ubicación de la llave de su padre. Pierce y Agar irrumpen con éxito en la casa de Trent por la noche, consiguen localizar la llave oculta y hacen una impresión de cera antes de emprender una huida limpia a pesar de un encontronazo con el mayordomo.

Pierce tiene como objetivo a Fowler por su debilidad por las prostitutas. Miriam se hace pasar a regañadientes por "Madame Lucienne", una cortesana de clase alta en un exclusivo burdel. Miriam se reúne con Fowler y le pide que se desnude, obligándole a quitarse la llave que lleva al cuello. Mientras Fowler está distraído por Miriam, Agar hace una impresión de su llave. Pierce organiza entonces una falsa redada policial para rescatar a Miriam, obligando a Fowler a huir para evitar un escándalo.

Las llaves en la estación de tren resultan ser un reto mucho más difícil. Después de que una táctica de distracción diurna con un carterista infantil fracase porque Agar no puede encerarlas en el tiempo disponible, Pierce decide "descifrar la cuna" por la noche. Toda la operación es una cuestión de tiempo, porque el oficial que vigila la oficina del ferrocarril por la noche sólo abandona su puesto una vez, durante setenta y cinco segundos (para ir al baño). Pierce planea utilizar al "hombre serpiente" (ladrón de gatos) Clean Willy (Wayne Sleep) para escalar el muro de la estación, bajar a la estación, entrar en la oficina a través de una pequeña claraboya en el techo de la oficina, y abrir la puerta de la oficina y el armario de las llaves desde dentro. Como Willy el Limpio está encarcelado en la prisión de Newgate, Pierce y Agar tienen que organizar primero su fuga, utilizando una ejecución pública como distracción. Con la ayuda de Willy, los criminales consiguen hacer impresiones en cera de las llaves sin ser detectados.

Posteriormente, Clean Willy es detenido tras ser sorprendido robando y delata a Pierce. La policía utiliza a Willy para hacer caer a Pierce en una trampa, pero el maestro del hurto elude fácilmente su captura. Clean Willy escapa de sus captores, pero es asesinado por Barlow por orden de Pierce. Las autoridades, ahora conscientes de que un robo es inminente, aumentan la seguridad haciendo que el vagón de equipaje se cierre con candado desde el exterior hasta que el tren llegue a su destino y prohibiendo que nadie, salvo el guarda, viaje en el furgón de equipajes. Cualquier contenedor lo suficientemente grande como para albergar a un hombre debe ser abierto e inspeccionado antes de ser cargado en el tren.

Pierce introduce a Agar en el vagón de equipajes disfrazado de cadáver en un ataúd. Pierce planea llegar al vagón a través de los techos de los vagones mientras el tren está en marcha, pero él y Miriam se encuentran con Fowler, que viaja en el tren a Folkestone para acompañar el envío. Después de arreglar que Miriam viaje en el mismo compartimento que Fowler para desviar su atención, Pierce baja por el techo del tren y desbloquea la puerta del vagón de equipaje desde el exterior. Él y Agar sustituyen el oro por lingotes de plomo y lanzan las bolsas de oro fuera del tren en un punto preestablecido. Sin embargo, el hollín del humo de la locomotora ha manchado la piel y la ropa de Pierce y éste se ve obligado a pedir prestado el traje de Agar, que le queda demasiado pequeño. La chaqueta se rompe por la espalda cuando desembarca en Folkstone. La policía no tarda en sospechar y le detiene antes de que pueda reunirse con sus cómplices.

Pierce es juzgado por el robo. Al salir del juzgado, recibe la adulación de la multitud, que lo considera un héroe popular por su atrevido acto. En medio de la conmoción, una Miriam disfrazada le besa en la boca y, al mismo tiempo, desliza la llave de las esposas de su boca a la de él. Agar también está presente, disfrazado de conductor de furgón policial. Cuando Pierce está a punto de ser introducido en el furgón, se libera y él y Agar escapan, ante el júbilo de la multitud y el disgusto de la policía.