Ben Campbell (Jim Sturgess) es un tímido y brillante estudiante del prestigioso Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) que, al no poder pagar la matrícula de la universidad, encuentra la solución en las cartas. Se le da la oportunidad de unirse a un grupo formado por los estudiantes más dotados de la escuela, que viajan a Las Vegas cada fin de semana armados con identidades falsas y con el conocimiento necesario para inclinar las probabilidades de éxito en el black-jack a su favor. Bajo la dirección del poco ortodoxo profesor de matemáticas y genio de la estadística Micky Rosa (Kevin Spacey), han conseguido descifrar el código del éxito..

Nueva York, años veinte. Los gángsters dominan la ciudad. Sus centros de reunión suelen ser selectos clubes donde se escucha el mejor jazz, como el Cotton Club. Amor, música y crimen, unidos en una sola película.