À la fin des années 1960, le jeune Frank Abagnale Jr. quitte le domicile familial après la séparation douloureuse de ses parents et se lance dans une carrière d'escroc aussi audacieuse que rocambolesque. Se faisant passer successivement pour pilote de ligne, médecin puis avocat, il encaisse des millions de dollars de faux chèques à travers tout le pays. L'agent du FBI Carl Hanratty se lance à sa poursuite, engageant avec lui un jeu du chat et de la souris qui traverse plusieurs années et plusieurs continents. Entre admiration réciproque et affrontement, les deux hommes tissent peu à peu une relation aussi inattendue qu'attachante.