Conduits par Ben Wade, des hors-la-loi attaquent une diligence. Le conducteur est tué. Le fermier Dan Evans et ses deux fils ont assisté à la scène. Wade se rend ensuite dans la ville voisine, accompagné de ses complices. Dan, qui s'y trouve également, le fait arrêter. Pour gagner 200 dollars, il accepte de surveiller le malfrat. Installés à l'hôtel, Dan et son prisonnier attendent le train de 3h10 pour Yuma. Retors et sardonique, Wade multiplie les tentatives d'intimidation ou de séduction. Mais l'homme de la terre, arc-bouté sur ses principes, refuse de se laisser corrompre, et encore moins effrayer...