Dans Ocean's Eleven, George Clooney interprète le rôle principal de Dany Ocean cambrioleur professionnel. A sa sortie de prison, il décide de réaliser le casse du siècle en s'attaquant aux trois plus grands casinos de Las Vegas : le Bellagio, le Mirage et le MGM Grand. Pour cela, il constitue une équipe de pro, et souhaite au passage récupérer son ex-femme, campée par Julia Roberts, devenue la compagne du propriétaire des trois établissements, Terry Benedict (Andy Garcia).
Au début du film, le personnage de Rusty, joué par Brad Pitt, et Dany affrontent au poker des acteurs bien connus des fans de séries. Shane West (Once and again), Holly Marie Combs (Charmed), Joshua Jackson (Dawson), Topher Grace (That's 70s Show) et Barry Watson (7 à la maison), tous jouent leur propre rôle. A leur défaite, George Clooney termine la partie avec une petite réflexion à leur attention : "Ca fait quoi de passer de la télé au cinéma".
Si plusieurs acteurs reprennent leur propre rôle, deux d'entres eux sont carrément revenus des années 1960. En effet, Angie Dickinson et Henry Silva apparaissent en tant que spectateurs du match de boxe, après leurs rôles dans "L'inconnu de Las Vegas" de Lewis Milestone.
Parce que Steven Soderbergh a trouvé l'idée super cool. En effet, alors qu'il tentait de discuter avec l'acteur entre deux prises, celui-ci, mort de faim, lui parlait la bouche pleine. Il a donc décidé que son personnage, Rusty Ryan, mangerait à peu près tout le temps dans le film, ce qui ajoute une touche de comique à son côté sex-symbol.
Les cinéphiles auront remarqué que le réalisateur a souhaité rendre hommage discrètement au film culte de Francis Ford Coppola. Ainsi, les frères Malloy joués par Scott Caan et Casey Affleck se nomment Virgil et Turk, en référence au personnage de Virgil Turk (le Turc en français) Sollozzo dans le Parrain.
Une grande partie du film a été tournée dans le Bellagio de Las Vegas, considéré comme le plus bel établissement de la ville. Si l'hôtel casino n'ouvre que rarement ses portes au cinéma, cette fois l'équipe a eu un accès très privilégié de jour comme de nuit aux nombreux espaces pourtant réservés aux clients. Les éléments de décors créés par Philip Messina ont même été repris par l'hôtel au moment de sa rénovation.