Louis Dominique Bourguignon, dit Cartouche, appartient à la bande de voleurs parisiens les "Coquillards". Mais il ne supporte pas l'autorité despotique de son chef Malichot. Après s'être rebellé contre lui, il préfère s'engager dans l'armée pour échapper aux tueurs lancés à sa poursuite.
Là, il rencontre ses deux futurs lieutenants et amis, La Douceur et La Taupe. Se sentant peu faits pour l'armée, ils décident de déserter en emportant la caisse du régiment. Rattrapé et enfermé, Cartouche s'évade. Dans un cabaret, il prend la défense d'une jeune bohémienne, Vénus, que deux gendarmes importunent.
De retour à Paris, avec Vénus désormais sa compagne, Cartouche supplante sans mal Malichot en distribuant son butin aux truands qui aussitôt l’acceptent pour chef et Dominique prend la tête des "Coquillards". Ceux-ci ont désormais pour règle de ne s’attaquer qu’aux grands. Dès lors, ce ne sont que mises à sac de riches demeures, pillages d’églises, attaques de greniers à grain, prises de caisses d’impôts royaux, etc. ; chaque méfait étant signé d’un « C ».
Son audace met dans des rages folles le lieutenant de police de Ferrussac. Cartouche s'éprend de son épouse, Isabelle de Ferrussac, et en est aimé. Il néglige Vénus, abandonne quasiment ses compagnons et multiplie les coups d’éclat sans butin pour les beaux yeux de la belle, à laquelle il fixe rendez-vous dans un lieu isolé, un vieux moulin. Il trahi par par la suivante d’Isabelle et Malichot. Il y est capturé par les hommes du lieutenant.
Cependant, la puissante escorte qui emmène Dominique est attaquée par les truands qu’entraîne et enflamme Vénus. Au cours de l'échauffourée, Vénus sauve la vie de Cartouche en le protégeant de son corps. Et c'est en portant sa compagne dans ses bras qu'il viendra au bal donné par Ferrussac et arrachera les bijoux des invités. Puis il installera Vénus parée de tous les bijoux dans un carrosse et l'immergera dans un lac. Puis, lui et ses hommes s’enfoncent dans la nuit vers leur destin : les mains du bourreau…
"Le film s’inspire de la vie de Louis Dominique Garthausen, surnommé Cartouche, brigand puis chef de bande, qui sévissait à Paris à la Cour des miracles au début du XVIIIème siècle, sous la Régence. De Broca fait de Cartouche un bandit au grand cœur, qui ridiculise les puissants, les riches et les militaires, avec une verve libertaire et une insolence juvénile.
Ce classique du film d’aventures à la française dépoussière au début des années 60 le genre « cape et d’épées » populaire la décennie précédente (Fanfan la Tulipe ou aux films avec Jean Marais) en y insufflant une jeunesse et un ton nouveaux. Cette nouveauté provient d’abord de la distribution : Cartouche est le premier des six films de Philippe de Broca avec Jean-Paul Belmondo. Le jeune comédien y incarne un bandit athlétique, charmeur et sympathique, annonciateur des héros décontractés et sportifs qui lui vaudront une cote d’amour sans précédent auprès du public. La gouaille de Belmondo, sa présence physique possèdent une modernité inhabituelle dans un film en costumes. Quand une belle bohémienne lui dit « je t’aime » et qu’il répond « je sais », impossible de ne pas penser à Michel Poiccard, le voyou cynique de A bout de souffle.
Belmondo et Claudia Cardinale forment à l’écran un couple d’une sensualité irrésistible. Claudia Cardinale comme Belmondo appartient à une nouvelle génération de vedettes, révélée par Visconti et Zurlini qui ont su mettre en valeur son insolente beauté et un caractère indomptable, qui resplendissent également dans Cartouche.
Les deux acteurs principaux et les excellents seconds rôles ne sont pas les seuls dans Cartouche à apporter une saveur Nouvelle Vague au divertissement historique signé de Broca. Le scénariste et dialoguiste Daniel Boulanger et le compositeur Georges Delerue, complices réguliers du réalisateur de L’homme de Rio collaborèrent aussi avec Truffaut, Godard et Chabrol à leurs débuts. Il est révélateur de voir le nom de Boulanger voisiner avec celui de Charles Spaak (scénariste vedette des années 30 et 40) au générique de Cartouche. De Broca s’inscrit dans une tradition française – le cinéma de qualité, friand de sujets historiques – mais il y apporte une fantaisie et une énergie très contemporaines.
Hymne à l’amour et la liberté, Cartouche se teinte d’une profonde mélancolie dans sa dernière partie, la tragédie s’invite et le film prend une dimension funèbre. L’humour et le panache étaient pour Philippe de Broca, dans ses œuvres les plus personnelles, une élégante manière de défier l’ennui, les idées noires ou les horreurs de la guerre."
Olivier Père pour Arte, le 18 décembre 2015