Un millonario muere en un accidente de aviación cerca de la casa del profesor Patrick Cory, un científico que realiza experimentos sobre el cerebro. Cory decide extraer el cerebro del cadáver y mantenerlo vivo de manera artificial. Sin embargo, el cerebro se va adueñando progresivamente de la voluntad del científico cuando intenta comunicarse con él telepáticamente.

Johnny Ingram (Harry Belafonte), un cantante negro lleno de deudas debido a su compulsiva afición a las apuestas, Earl Slater (Robert Ryan), un ex presidiario racista que vive a costa de una mujer, y Dave Burke (Ed Begley), un ex policía corrupto y jugador, se unen para atracar un banco de Nueva York. Aunque el plan parece perfecto, pronto surgen entre ellos tensiones que pueden hacerlo fracasar.