1851年、ゴールドラッシュに沸くアメリカ、オレゴンのとある町。普通の平穏な暮らしに憧れる兄チャーリー（ジョン・C・ライリー）と裏社会でのし上がりたい弟イーライ（ホアキン・フェニックス）は、最強と呼ばれる凄腕の殺し屋“シスターズ兄弟”だった。あるとき、彼らの雇い主である提督から、連絡係モリス（ジェイク・ギレンホール）が捜し出すウォーム（リズ・アーメッド）という男を始末するよう依頼される。兄弟がサンフランシスコに南下しているころ、モリスは数キロ先のマートル・クリークでウォームを見つける。2日後、次の町ウルフ・クリークで、モリスはウォームから声をかけられる。うまい具合に話が進み、モリスはウォームと一緒にジャクソンビルへ砂金を採りに行くことになる。ウォームはモリスに、黄金を見分ける化学式を発見したと打ち明ける。だがジャクソンビルに到着すると、モリスの正体がばれてしまう。雇い主の目的は化学式を奪うことだと知ったモリスは、翌朝、ウォームと連れ立って逃げ出す。道中、ウォームは手に入れた黄金で理想の社会を創る計画を語る。その話に心酔したモリスは、父の遺産を資金に、その夢に加わることにする。メイフィールドまで来た兄弟は、その町に自分の名前をつけた権力者がウォームの化学式を奪おうと部下を放ったと聞き、モリスの裏切りに気づく。サンフランシスコで兄弟は二人の居場所を突き止めるが、二人に捕えられる。しかしメイフィールドの部下も現れ、兄弟の力を借りて彼らを撃退する。ウォームからの提案で、4人は手を組んで黄金を採ることに。だが、4人の思惑が交錯し……。