England, März 1944: Wegen seiner unkonventionellen Methoden ist der amerikanische Major Reisman bei seinen Vorgesetzten schlecht angesehen. Dennoch erhält der Offizier den Auftrag, ein Bewährungsbataillon auszubilden, das hinter den feindlichen Linien ein Schloss angreifen soll, in dem sich deutsche Wehrmachtsoffiziere zur Erholung aufhalten. Den gefährlichen Auftrag sollen zwölf amerikanische Militärangehörige ausführen, die wegen schwerer Verbrechen in einem amerikanischen Militärgefängnis in England einsitzen und zum Tode oder zu langjährigen Freiheitsstrafen verurteilt wurden. Im Gegenzug wird ihnen Strafmilderung versprochen.
Reisman rekrutiert seine zwölf Leute, die zunächst nicht bereit sind, sich weiter der militärischen Disziplin zu unterwerfen. Doch der Major, ein harter Schleifer, macht den Männern schnell klar, dass sie sich keine Unregelmäßigkeiten erlauben können. In einem Ausbildungslager wird das Kommando mit Hilfe des Militärpolizisten Sergeant Bowren auf den Einsatz vorbereitet. Zunächst sträuben sich die Männer noch, und vor allem der zum Tode verurteilte Soldat Franko macht Reisman ein ums andere Mal das Leben schwer. Nachdem dieser sich über kaltes Wasser zum Rasieren beschwert hat, wird allen Männern das Rasier- und Waschzeug abgenommen, weshalb sie als das titelstiftende „dreckige Dutzend“ bekannt werden.
Der harte Drill schweißt die Männer, die bis dahin alle egoistische Individualisten waren, allmählich zu einer verschworenen Gruppe zusammen. Bevor das Kommando zu seinem Sonderauftrag aufbricht, schleust Reisman eine Gruppe von Prostituierten ins Trainingscamp, um seinen Männern noch einen schönen Abend zu verschaffen, und bei einem militärischen Empfang machen sie sich schließlich über Colonel Breed, Reismans Intimfeind, lustig. Das bringt einige Offiziere und Generäle gegen Reisman auf. Damit die Männer nicht zur Verbüßung ihrer Strafen ins Gefängnis zurückmüssen, sollen sie sich in einem Manöver beweisen und dort Breeds Stab gefangen nehmen, und durch trickreiche Art und Weise gelingt dem Dutzend dann auch dieses Unterfangen.
Das Spezialkommando mitsamt den Ausbildern Reisman und Bowren springt in Frankreich hinter den feindlichen Linien ab, und nach einem genau festgelegten Plan infiltrieren und umstellen die Männer das Wehrmachtsschloss. Als der psychopathische Frauenhasser Maggott aufgrund der im Schloss anwesenden Frauen durchdreht, bricht Chaos aus. Im folgenden Kampf kommen nach und nach fast alle der zwölf Männer um, doch trotzdem können die Wehrmachtsoffiziere und ihre Begleiterinnen, die in einen Luftschutzbunker flüchten konnten, durch Sprengung des Bunkers getötet werden. Reisman und Bowren entkommen mit knapper Not. Von dem „dreckigen Dutzend“ überlebt nur Joseph Wladislaw, der daraufhin wieder als vollwertiges Mitglied in die Armee aufgenommen wird.
