E' il 1851 e Charlie ed Eli Sisters (Joaquin Phoenix e John C. Reilly) sono due fratelli e assassini, cresciuti in un mondo selvaggio e ostile. Hanno le mani sporche di sangue: sangue di criminali, sangue di vittime innocenti... sono dei pistoleri e quella è l’unica vita che conoscono. Il più anziano dei due, l’introspettivo Eli continua ad uccidere su commissione insieme al fratello più giovane, ma sogna una vita normale. Il più giovane dei due, Charlie che è un grande bevitore, ha preso entusiasta il controllo del duo nell'esecuzione dei cruenti mandati. Ciascuno di loro mette però in discussione il metodo dell’altro e la loro vita è un continuo battibecco.
Durante un viaggio nei territori del Nord Ovest, i fratelli Sisters giungono sulle montagne dell’Oregon, poi in un pericoloso bordello nella piccola città di Mayfield e, infine, nella California della febbre dell’oro. Il viaggio metterà a dura prova il legame tra i due fratelli basato sulla loro attività omicida, ma potrebbe anche trasformarsi nel'’occasione per riscoprire ciò che resta della loro umanità?