Acht Joods-Amerikaanse soldaten, die bekend staan als The Basterds en onder leiding staan van Aldo Raine (Brad Pitt) gaan tijdens de tweede wereldoorlog in het door de Nazi's bezette Frankrijk Nazi's doden en scalperen. Per groepje Nazi's laten ze er steeds één leven, in wiens voorhoofd ze een hakenkruis snijden; zijn rapportage en litteken dragen dan bij aan de reputatie van de Basterds.
Hans Landa, een Duitse kolonel met de bijnaam The Jew Hunter,
ontdekt de ondergedoken Joodse familie Dreyfus. Hij doodt de hele
familie, behalve Shosanna, die weet te ontvluchten. Ze neemt een nieuwe
naam aan om te verhullen dat ze Joods is, en wordt bioscoopeigenaar en
-exploitant.
In deze bioscoop komen alle Nazi-kopstukken bij elkaar voor de
première van een propagandafilm. Zonder het van elkaar te weten plannen
twee groepen die avond een aanslag op deze Nazi's: een Britse spionne
wil samen met de Basterds dynamiet tot ontploffing brengen, en Shosanna
wil met haar zwarte medewerker en vriend haar eigen bioscoop in brand
steken, met behulp van een grote berg zeer brandbare nitraatfilms. Landa ontdekt het eerste aanslagplan, maar is na onderhandeling met de geallieerden bereid om de aanslag niet te verhinderen.
Hoewel al of niet gepland ook diverse aanslagplegers sterven zijn beide aanslagen een succes: de Nazi-kopstukken worden gedood.
Vóórdat Landa aan de geallieerden wordt overgeleverd wordt nog een hakenkruis in zijn voorhoofd gesneden.