Bagarreur mais charmeur et avec un grand cœur, Cartouche vole la paye du régiment où il avait été enrôlé avec La Douceur et La Taupe, et, accompagnés de la charmante Vénus, ils arrivent à Paris où ils vont prendre le contrôle de la bande de Malichot. Ils détroussent les riches et les puissants avec une certaine bonne humeur, jusqu'à ce que Cartouche tombe amoureux de la femme du Lieutenant général de police, ce qui va lui faire prendre des risques de plus en plus grands. Un jour, lors d'une embuscade, Vénus se sacrifie pour sauver Cartouche et, après son enterrement, il décide avec sa bande de la venger.
Cartouche est une commande que les producteurs Alexandre Mnouchkine et Georges Dancigers ont proposé à Philippe de Broca, qui n'avait jamais réalisé de film d'aventures. Le film donne une vision très romancée de la vie de Louis Dominique Cartouche, faisant de lui un brigand au grand cœur qui ridiculise les riches sous l'acclamation des pauvres.
Le réalisateur a dû batailler pour imposer Georges Delerue aux producteurs, car le compositeur n'avait pas encore fait ses preuves dans le cinéma d'aventures[3].
Le film a été un succès à sa sortie en France, cumulant 3 610 402 entrées au box-office[4].
«Au croisement des (grands) chemins de Fanfan la Tulipe, Robin des Bois et d'une certaine insolence Nouvelle Vague, Jean-Paul Belmondo est magnifique, bondissant du léger au grave. Derrière le rythme burlesque des capes et des épées, l'éclat des bleus et des rouges, de Broca annonce le temps révolutionnaire. Le drame romantique, petit à petit, prend le pas sur la fantaisie. Une fois enrichi, le bandit découvre l'ennui. "Amuse-toi, cela empêche de mourir", prévient Vénus. Un cadavre, pourtant, et une séquence de funérailles inoubliable finiront de plonger le film dans un lyrisme désespéré. Et de Broca transforme en justiciers ses bandits endeuillés... Superbe.»
À la 17eminute du film, lorsque le vieux maréchal apporte la solde des troupes, plusieurs phrases dont Vive le Maréchal sont réutilisées manifestement en clin d'œil au maréchal Pétain.
Clin d'œil: le nom du méchant de ce film (le lieutenant-général de Ferrussac) est tiré du vrai nom du réalisateur, né Philippe de Broca de Ferrussac[5].