Dans les années 1800 en Arizona, l'infâme hors la loi Ben Wade et son gang vicieux de voleurs et meurtriers, ont pris en proie la Southern Railroad. Quand Wade est capturé, Dan Evans, un vétéran de la Guerre de Sécession luttant pour sa survie sur son ranch en proie à la sécheresse, se porte volontaire pour l'escorter au "3h10 pour Yuma", un train qui va transporter le tueur pour son procès.