En 1882, en el pueblo de Old Stump, Arizona, el tímido criador de ovejas Albert Stark (Seth MacFarlane) ha roto con su novia Louise (Amanda Seyfried) como consecuencia de su negativa a participar en un tiroteo. Se prepara para emigrar a San Francisco, creyendo que la frontera no le ofrece nada. Mientras tanto, el infame forajido Clinch Leatherwood (Liam Neeson) roba y mata a un viejo buscador (Matt Clark) por una pepita de oro. Ordena a su mano derecha, Lewis (Evan Jones), que acompañe a su esposa Anna (Charlize Theron) a Old Stump para que pase desapercibida mientras él continúa con su actividad de bandido.

Lewis y Anna llegan a Old Stump bajo el disfraz de dos hermanos que pretenden construir una granja, pero Lewis es arrestado tras disparar al hijo del pastor (John Aylward) en una taberna. Durante la pelea, Albert salva a Anna de ser aplastada por dos de los clientes, y ambos se hacen muy amigos. Asisten a una feria del condado donde el nuevo novio de Louise, el arrogante Foy (Neil Patrick Harris), desafía a Albert a un concurso de tiro. Albert es derrotado, pero Anna interviene y vence a Foy. Foy humilla públicamente a Albert, que impulsivamente reta a Foy a un duelo dentro de una semana para recuperar a Louise. Anna pasa entonces la semana enseñando a Albert a disparar.

Durante un baile en un granero la noche antes del duelo, Anna le da a Foy un Mickey. Tras salir del baile, Albert y Anna se besan antes de volver a casa. Al salir de la cárcel y asesinar al sheriff, Lewis observa el beso e informa a Clinch. El día del duelo, Foy llega tarde y tiene diarrea por el laxante que había bebido sin saberlo. Albert, que ha decidido que no vale la pena luchar por Louise, vuelve a renunciar al duelo. Se retira a la taberna, pero llega Clinch y exige saber quién ha besado a su mujer. Le revela que Anna es su esposa y le amenaza con seguir matando a más gente a menos que el amante de su mujer se bata en duelo con él al mediodía del día siguiente. Más tarde, Clinch se enfrenta a Anna exigiéndole que revele el nombre de Albert y su paradero o la matará. Antes de que él intente tener sexo con ella, ella lo deja inconsciente con una piedra y escapa.

Anna regresa a la granja de Albert para advertirle sobre Clinch, pero él la reprende por mentirle. Clinch, tras recuperar la conciencia, sigue a Anna hasta la granja, pero Albert la ayuda a escapar y luego escapa él mismo. Mientras huye, es capturado por una tribu de indios apaches, que amenazan con quemarlo vivo. Los apaches lo perdonan cuando les revela que sabe hablar su idioma. Le dan un tazón de peyote, que le hace retroceder a su nacimiento y a los dolorosos acontecimientos de su infancia antes de hacerle comprender que ama a Anna.

Mientras tanto, Clinch recupera a Anna en el pueblo, pero Albert regresa a Old Stump y se enfrenta a él. Hiere a Clinch con una bala envenenada con veneno de serpiente de cascabel antes de que su propia pistola se le dispare en la mano, pero consigue entretenerlo hasta que Clinch sucumbe fatalmente al veneno. Louise intenta reconquistar a Albert, pero éste la rechaza y, en cambio, entabla una feliz relación con Anna, que se convierte en su nueva esposa. Albert también recibe una recompensa por matar a Clinch y utiliza el dinero para comprar más ovejas.

En una escena previa a los créditos, el propietario de un juego de tiro racista llamado "Runaway Slave" (Esclavo fugitivo) en la feria pregunta quién quiere disparar. Django Freeman (Jamie Foxx) se acerca y dispara al hombre mientras comenta que "la gente muere en la feria".