O filme passa-se na década de 1930, contando a fascinante história verídica de Henri Charrière, interpretado por Steve McQueen, um homem conhecido por Papillon por ter tatuada no peito uma grande borboleta (que, em francês, é "papillon"). Apesar de reclamar inocência da acusação de assassinato, é condenado à prisão perpétua e enviado para cumprir a sentença na costa da Guiana Francesa, próximo à Ilha do Diabo. É também avisado de que qualquer tentativa de fuga será punida com dois anos de permanência na solitária, passando a cinco anos se houver reincidência. Todavia, isso não assusta Papillon, que planeja novamente fugir. Na prisão conhece Louis Dega, interpretado por Dustin Hoffman, um famoso falsário de quem se torna amigo. Dega está preocupado com a sua segurança, uma vez que tem tido sucesso material à custa de outros prisioneiros na sequência das suas falsificações. Assim, estabelece um acordo com Papillon: ajudá-lo nas tentativas de fuga em troca de proteção. Papillon não perde tempo a planejar fugas, muitas das quais falham.
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