À Tucson, en 1860, Phoebe Titus a une solide réputation de garçon manqué. Sa rencontre avec le beau Peter Murcie fait basculer son existence, mais le jeune homme a d'autres idées en tête. Il ne pense qu'à joindre au plus vite la Californie. Restée seule, Phoebe décide de le rejoindre en Californie, en prenant le train, mais celui-ci est attaqué par des indiens.
Tampico, au Mexique, dans les années 20. Dobbs et Curtin, rencontrent Howard, un vieux chercheur d'or, qui les convainc de l'accompagner. Tous trois s'enfoncent dans la Sierra Madre, à la recherche d'une hypothétique fortune. A force d'obstination et de sueur, les trois compagnons finissent par découvrir un petit filon mais la discorde s’installe peu à peu entre eux...
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