Com roteiro de John Rice e Joe Batteer, a história apresenta a trajetória de Bonnie, uma garçonete que se muda para o Texas com a mãe Emma, uma costureira que está em busca de uma vida melhor em plena era da Grande Depressão. Lá ela conhece Clyde que, na companhia do irmão Buck e de outros, forma uma gangue para praticar diversos assaltos a pequenos bancos, lojas e postos de gasolinas. Ao se unir ao grupo, Bonnie também passa a ser procurada pela polícia, liderada por Frank Hunter, um patrulheiro do Texas.