Ensimmäisenä vuonna Saksan miehitettyä Ranskan Shosanna Dreyfus näkee natsieverstin Hans Landan teloituttavan hänen perheensä. Shosanna pääsee nipin napin karkuun ja pakenee Pariisiin, jossa hän tehtailee itselleen uuden henkilöllisyyden elokuvateatterin omistajana. Toisaalla Euroopassa luutnantti Aldo Raine johtaa juutalais-amerikkalaista erikoisyksikköä nopeisiin ja sokeeraaviin kostoiskuihin. Rainen joukko, jonka viholliset myöhemmin oppivat tuntemaan "paskiaisina", liittoutuu saksalaisen näyttelijän ja salaisen agentin Bridget von Hammersmarkin kanssa kukistaakseen kolmannen valtakunnan johtajat. Kohtalot nivoutuvat toisiinsa elokuvateatterin hämyssä, missä myös Shosanna on valmiina toteuttamaan oman hurmeisen verikostonsa.
Tuntemattomat sankarit on mestariohjaaja Melvillen kolmas elokuva, joka käsittelee saksalaismiehityksen aikaa Ranskassa, mutta ensimmäinen joka niveltyy suoraan hänen omiin kokemuksiinsa vastarintaliikkeen jäsenenä. Elokuvan tapahtumat lähtevät liikkeelle vuoden 1942 lokakuusta ja seuraavat Philippe Gerbierin, salamyhkäisen insinöörin ympärille kokoontuneiden taistelijoiden elämänkohtaloita parin seuraavan kuukauden ajan. Paettuaan Vichyn hallituksen ja Gestapon käsistä Gerbier määrää hänet pettäneen miehen tapettavaksi ja matkustaa myöhemmin Lontooseen vastarintaliikkeen johtajan, filosofi Luc Jardinin kanssa. Hän palaa kuitenkin laskuvarjolla hypäten takaisin Ranskaan auttamaan vastarintaliikkeen organisoimisessa ja kiinnittää huomiota lujan ja nokkelan Mathilden erinomaisiin kykyihin taistella saksalaisia vastaan mitä nerokkaimmilla tavoilla. Vastarintaliike kohtaa kuitenkin monia koettelemuksia, ja sen jäsenet joutuvat vaikeiden henkilökohtaisten valintojen eteen.
Nuori Bruno elää ylellistä elämää yhdessä äitinsä, isosiskonsa ja SS-upseeri-isänsä kanssa. Perhe muuttaa maalle, ja Brunon isästä tulee vankileirin komentaja. Bruno tutustuu nuoreen Shmueliin, joka on jostain syystä pukeutunut raidalliseen pyjamaan ja asuu sähköaidan toisella puolella. Pian Brunolle selviää, että ystävystyminen pojan kanssa on kielletty, koska tämä on juutalainen, ja että aidan takana onkin vankileiri tuhoamista odottaville juutalaisille.
Nuori amerikkalainen Barry Kohler kertoo kuuluisalle natsien metsästäjälle Ezra Liebermanille epäilevänsä, että Auswitzin keskitysleirin "kuoleman enkeli", tohtori Josef Mengele on elossa ja työskentelee Etelä-Amerikassa. Yhdessä miestensä kanssa hän yrittää kloonata Hitleriä! Kun Kohler saa pitäviä todisteita, Mengelen kätyrit murhaavat hänet. Liebermanin uteliaisuus on kuitenkin herännyt ja kauhukseen hän saa selville, että Mengelen geenimanipulaatio on onnistunut, jossainpäin maailmaan odotaa natsien aikapommi...
Toinen maailmasota on kääntymässä Liittoutuneiden eduksi ja Saksan häviö ja tuho näyttää varmalta. Osa Natsi-Saksan korkeista upseereista on käynnistänyt Operaatio Valkyrien, tarkoituksena salamurhata Adolf Hitler ja saada siten mahdollisuuden neuvotella rauhasta. Liittoutuneet ovat koonneet erikoisryhmän ja lähettäneet sen noutamaan rintamalinjan takaa miehen, jonka on määrä johtaa sodanjälkeistä Saksaa. Kun Hitlerin salamurha epäonnistuu, kaikki muuttuu. Joukkue huomaa joutuneensa tekemään yhteistyötä uusien, ei niin todennäköisten, liittolaisten kanssa. Nyt tehtävänä on estää ryhmä SS-upseereita pakenemasta Argentiinaan perustamaan uutta Neljättä Valtakuntaa.
Vuonna 1944, tuhansittain Itä-Euroopan juutalaisia kuolee joukkoteurastuksissa. Vaimonsa kuoleman jälkeen toimimaan havahtunut unkarilainen asianajaja Sonson päätyy johtamaan vastarintaliikkeen aatteellista taistelua kasvavan epätoivon vallassa toimivaa, vaarallista natsiarmeijaa vastaan. Yhdistämällä uskalluksen ja uhkarohkeuden häpeilemättömyyteen, Sonson kääntää silkan selviytymistaistelun joksikin paljon merkittävämmäksi – keinoksi kostaa omiensa kuolema pelastamalla tuhansia muita.