Injustement jugé coupable de meurtre et condamné à la détention à vie au bagne, un cambrioleur s'allie à un faussaire pour tenter de s'évader.
Pigalle dans les années 1930, Henri Charrière, dit "Papillon", passe la nuit avec Nenette. Le lendemain, la police débarque et emmène le voyou avec elle. On l'accuse d'un meurtre qu'il nie avoir commis. La justice tranche et il est envoyé dans un pénitencier où il rencontre le chétif Louis Dega...