A fazenda da família de Catherine "Cat" Ballou (Jane Fonda) está sendo ameaçada pela estrada de ferro. Quando seu pai é morto pelo pistoleiro do magnata da ferrovia, ela resolve para lutar. Contrata o pistoleiro Kid Shelleen (Lee Marvin), e descobre que ele é o pistoleiro mais "pinguço" do oeste. Shelleen consegue montar à cavalo de forma tosca em várias cenas, enquanto os menestréis Sunrise Kid (Nat King Cole) e Sam the Shade (Stubby Kaye) narram a história cantando a balada de Cat Ballou.