W tytułowej Dolinie Bogów krzyżują się trzy wątki narracyjne, które prowokują widza do własnych interpretacji. Pierwszy to archaiczna legenda Indian Navajo o bogach zamkniętych w skałach doliny Valley of the Gods pełna bogatej symboliki i archetypów. Drugi to historia najbogatszego człowieka globu, tajemniczego Wesa Taurosa (John Malkovich), który dotknięty osobistą tragedią, ukrywa się przed światem. Trzeci wątek jest historią narratora, Johna Ecasa (Josh Hartnett), pisarza, który zmaga się z traumatycznym rozstaniem z żoną i twórczym kryzysem. W tym czasie firma Taurosa eksploatująca rudę uranu przejmuje Dolinę Bogów, gdzie planuje drążyć tunele w świętej ziemi. Spokój przodków Navajo zostaje zburzony a skały rodzą mściciela. Widz pozostaje z pytaniami: Jak daleko można posunąć się dla miłości? Jakie tajemnice skrywa mityczna ziemia Navajo?

Czterech zbiegłych więźniów dociera do małego miasteczka w Kalifornii, by odnaleźć dawnego członka ich grupy, który przed laty uniknął kary i uciekł z częścią zrabowanych pieniędzy.