Traqués de toutes parts, les Daltons se déplacent vers les contrées de l'ouest, vierges de leurs exploits, et changent d'identité. Mais les marshals Lash et Jones, faisant équipe avec Joan Talbot, l'agent de Pinkerton, ne les lâches pas.
Quand un explorateur français requiert l'aide de la marine américaine dans une expédition au pôle Sud, l'officier Jack Brandon persuade son supérieur, le contre-amiral John S. Martin, de lui prêter le Dirigeable USS Pensacola.