Elokuva koostuu hieman yli kymmenestä erillisestä kohtauksesta, jotka kukin kuljettavat tarinaa eteenpäin. Ensimmäisessä kohtauksessa kaksi naamioitunutta ryöstäjää pakottavat lennätinoperaattorin[[lennätin]]operaattorin lähettämään lähestyvälle junalle pysähtymiskäskyn. Junan pysähdyttyä ryöstäjät siirtyvät junaan, menevät postivaunuun ja taistelun jälkeen räjäyttävät auki arvokkaan kuljetuksen. Ryöstäjät poistuvat junasta, noutavat metsään jättämänsä hevoset ja ratsastavat karkuun. Sähköttäjä onnistuu hälyttämään apua ja joukko aseistautuneita miehiä lähtee ryöstäjien perään. Alkaa takaa-ajo hevosten selässä. Hetken kuluttua kolme jäljellä olevaa ryöstäjää pysähtyy hevosineen luultuaan jättäneensä takaa-ajajansa. Ryöstäjät alkavat tutkimaan ryöstösaalistaan, mutta takaa-ajajat onnistuvat piirittämään varkaat. Taistelussa osa takaa-ajajista ja kaikki ryöstäjät kuolevat.
[[Kuva:Great train robbery still.jpg|thumb|180px|right|Elokuvan tunnetuin otos.]]
