Henri Carrière (Charlie Hunnam), conhecido como Papillon, pequeno bandido do subúrbio de Paris da década de 30, é acusado injustamente de assassinato e condenado à prisão perpétua na Ilha do Diabo, na Guiana Francesa.
Ele conhece Louis Dega (Rami Malek), homem excêntrico, com quem tenta escapar e provar sua inocência. No entanto, todos que tentaram fugir foram levados para a solitária ou condenados à morte, o que torna a missão ainda mais arriscada.
