美国保险公司代表在和朋友谈话中说起（上一集的）拉斯维加斯赌场劫案中的贼已经超越了传奇大盗雷马克，却不知道和他谈话的朋友正是欧洲大盗雷马克本人，在场的还有雷马克的徒弟新一代的传奇盗贼暗夜之狐，因为雷马克的默认，激起了暗夜之狐(文森middot;卡索饰)的好胜之心，他找到了丹尼（乔治克.鲁尼饰）、罗斯(布拉德.皮特饰)等11名罗汉的位置，把他们的地址通知了赌场老板特里-本尼迪克特，并且和特里-本尼迪克特约定让丹尼等11名罗汉在2周之内还回1亿5千万美元和利息共计1亿9仟7佰万。
因为不能在美国本土再次行动，所以他们把目标定在了欧洲。第一站是偷阿姆斯特丹的一张世界上最早的证劵，当他们打开保险箱才发现证券早已经被暗夜之狐拿走，他们找到暗夜之狐，暗夜之狐要求和他们比一场，共同偷法国皇帝加冕用的金蛋，假如他们成功的话，那么暗夜之狐将帮助他们还特里-本尼迪克特的1亿9仟7佰万。
11罗汉赶往罗马计划偷在那展览的金蛋。与此同时欧洲特工伊莎贝尔（罗斯的前女友，凯瑟琳middot;泽塔琼斯饰）早已从阿姆斯特丹就盯上他们了，准备在罗马把他们一网打尽，行动当天伊莎贝尔根据暗夜之狐提供的录像带抓捕了丹尼和罗斯等人，漏网的莱纳斯3人不得已只好把特斯(朱丽娅.罗伯茨饰)叫到罗马继续行动。莱纳斯、特斯刚刚把金蛋偷到手，谁知道全在伊莎贝尔的掌握中。
监狱中莱纳斯的老妈扮演FBI救走了12罗汉，伊莎贝尔也因为伪造文件不得不同流合污。暗夜之狐的城堡中，丹尼、特斯和暗夜之狐摊牌，暗夜之狐以为自己赢了，岂料他偷的是个假蛋，11罗汉早在雷马克的帮助下大功告成。
谜底揭开，原来当初伊莎贝尔的母亲不让雷马克和女儿见面，不然就告发他，让他坐牢，现在伊莎贝尔的母亲去世了，所以雷马克借徒弟和11罗汉之手，让当特工的女儿身退，好和其一起生活。