La joven Kate Barker es maltratada por su padre y sus hermanos mayores, que la violan. Treinta y cinco años más tarde, Kate "Ma" Barker, de mediana edad, maltrata ella misma a personas inocentes, mientras satisface sus monstruosos apetitos sexuales. Vive robando bancos con sus cuatro hijos: el pragmático Arthur, el sádico Herman, el bisexual Fred y el leal y drogadicto Lloyd. Todo comienza a finales de los años 20, cuando Ma abandona a su marido, George, y su casa de Arkansas y se embarca con sus cuatro hijos en una carrera de robos y asesinatos para hacer su propia fortuna, al tiempo que los mantiene atados.

Cuando Herman y Fred son arrestados y encarcelados por cargos de hurto, Ma se hace cargo del grupo y dirige a Arthur y Lloyd en un atraco a un banco para conseguir el dinero suficiente para sacar a sus hijos de la cárcel. A la banda se le une un pistolero, Kevin Dirkman, que fue compañero de celda de Fred durante su encarcelamiento (y su amante fuertemente implicado). También se une al grupo una prostituta local, Mona Gibson, que Herman frecuentaba antes de su encarcelamiento. La banda recurre a acciones más violentas y robos.

Mientras se esconde en una cabaña de Kentucky, Lloyd es abordado juguetonamente por una joven llamada Rembrandt, que se acerca nadando mientras él cuelga sus pies en el lago. El encuentro comienza de forma coqueta, pero rápidamente se convierte en una violación y un secuestro, después de que Lloyd le muestre las marcas de las agujas en su brazo. Lloyd le dice que es un Barker, a pesar de la advertencia de Ma de utilizar un alias. Al no querer que la mujer informe a la policía de su ubicación, los Barker la mantienen cautiva y Ma la mata ahogándola en la bañera, a pesar de las protestas de sus hijos.

Tiempo después, la banda llega a Tennessee, donde secuestran a un rico hombre de negocios, Sam Pendlebury. Tras pedir un rescate de 300.000 dólares, los hijos, sobre todo Herman, establecen un vínculo con su cautivo, al que ven como la figura paterna decente que nunca tuvieron. Cuando Herman y Mona van a cobrar el rescate, son perseguidos por un par de agentes del FBI y apenas logran escapar. El rescate se paga finalmente en su totalidad, y el plan es dejar a Sam desatado en el escondite, dándoles tiempo suficiente para escapar antes de que pueda hablar con la policía. Pero Herman quiere ver los ojos de Sam, que al destaparse le recuerdan a su padre. Sam dice que no puede ver ninguno de ellos (casi seguro que es cierto, dado su traumatismo craneal, y el hecho de que siempre ha sido sincero con ellos, incluso cuando ponía su vida en peligro).

Ma sigue insistiendo en que Sam sea asesinado, para evitar cualquier posibilidad de que los identifique. Lo llevan al bosque para dispararle, pero los chicos, que ahora ven a Herman como su líder, lo liberan, mintiendo a Ma sobre su muerte. (No hay ninguna indicación de que esto conduzca a la caída final de la banda). Más tarde, para explicar por qué tienen que abandonar el territorio inmediatamente, Herman le cuenta a Ma el engaño y la tira al suelo diciendo que ya no es la jefa. La confianza entre ellos ha desaparecido.

La banda se esconde en los Everglades de Florida, donde Lloyd no tarda en morir por una sobredosis de morfina, y Mona abandona a Herman y a la banda después de revelar que está embarazada y que no quiere estar más cerca de ellos por miedo a la seguridad de su hijo no nacido, del que Herman es padre. Sus temores se justifican cuando Herman y Kevin delatan su escondite un poco más tarde. Moses, un cuidador local, les ve disparar a un caimán en un lago con una pistola Tommy y llama a la policía para informar de sus sospechas. Cuando le preguntan, dice que sus coches tienen matrícula de Tennessee, y las autoridades deducen rápidamente que se trata de los Barker.

En el clímax, un gran contingente de agentes del FBI y de la policía local llega al escondite de los Barker y se produce un gran tiroteo entre las autoridades y los miembros supervivientes de la banda. Kevin, Fred y Arthur mueren (junto con muchos agentes). Herman se suicida para evitar que le envíen de nuevo a la cárcel. Ma es la última en caer, disparando su ametralladora Thompson contra la policía, gritando de rabia y angustia, incapaz de aceptar que sus chicos están muertos por su culpa.