Percorrendo uma única e fatídica noite, na gigantesca metrópole de São Paulo, 12 HORAS ATÉ AO AMANHECER é um duro thriller policial, sobre uma operação ilícita que deu para o torto...

Dois americanos no exílio, Rosso (Scott Glenn) e o seu filho Paul (Brendan Fraser) têm ganho a vida no Brasil a gerir um bordel, mas ambos sonham em abandonar aquele negócio de uma vez por todas.

Uma noite, parece que as suas preces foram ouvidas, quando um cliente se esqueceu de uma mala cujo conteúdo lhes permitiria mudar o rumo das suas vidas. Rosso pensa levar a sua bela e jovem esposa, Angie (Catalina Sandino Moreno) e o filho de ambos de 5 anos, para uma outra cidade, o mais afastada possível. Paul deseja fugir às dívidas, à cada vez maior dependência da cocaína e finalmente do seu pai, que despreza e culpa por todos os seus problemas.

Tudo depende de uma única pessoa - um emigrante nigeriano chamado Wemba (Mos Def). Mas para isso este terá de sobreviver no meio da perigosa noite de São Paulo.