Paris, 1931. Henri 'Papillon' Charrière (Charlie Hunnam) bliver uskyldigt dømt for et mord og sendt til en berygtet straffekoloni, der ligger på en ø i Fransk Guinea, Sydamerika. Her bliver Papillon ven med falskmøntneren Louis Dega (Rami Malek), og sammen sætter de sig for at flygte.