Die verwaiste Pearl Chavez zieht zu ihrer Familie McCanles auf eine texanische Ranch, wo die Söhne Lewt und Jesse um ihre Gunst wetteifern, während Senator McCanles die Eisenbahn sabotiert und Jesse sich gegen ihn auflehnt.

Pearl Chavez ist die Tochter einer indigenen Mutter und eines weißen Vaters. Nachdem ihr Vater ihre Mutter ermordet hatte und für diese Tat erhängt wurde, steht Pearl plötzlich allein da. Zu jung, um allein zu leben, wird sie zur angesehenen Familie von Senator McCanles gebracht. Pearls Ankunft entzweit die Familie: Laura McCanles ist der Jugendlichen wohlgesonnen, weil sie vor langer Zeit mit Pearls Vater befreundet war. Der Senator währenddessen lehnt sie aufgrund ihrer indigenen Herkunft ab. Die Familie hat zwei erwachsene Söhne: den Frauenhelden Lewt und den ehrbaren Jesse. Beide verlieben sich in Pearl, doch Lewt ist mit seiner draufgängerischen Art und seiner Unverschämtheit erfolgreicher. Pearl wird seine Geliebte. Doch als sie feststellen muss, dass sie für ihn nur ein bedeutungsloses Abenteuer ist, willigt sie ein, Sam Pierce, den Futtermeister der Ranch, zu heiraten. Das kann Lewt wiederum nicht ertragen. Er erschießt Pierce und flüchtet mit Hilfe seines Vaters. Gleichzeitig stellt sich Sohn Jesse offen gegen den Senator, weil der den Bau der Eisenbahn sabotiert und Lewt dabei sogar zu einem Sprengstoffattentat angestiftet hat. Die Fronten in der Familie prallen aufeinander und zermalmen alles, was ihnen im Weg steht ...

"Duell in der Sonne" gilt heute als eines der einflussreichsten Melodramen der Filmgeschichte, obwohl die Produktion schwierig bis chaotisch war. Der Produzent David O. Selznik stand nach "Gone with the Wind" unter immensem Druck, den riesigen Erfolg mit einer weiteren Technicolor-Hochglanzproduktion zu wiederholen. Sechs Regisseure wurden neben King Vidor verschlissen - darunter auch Selznik selbst - und ein Starensemble engagiert. Dennoch blieb der kommerzielle Erfolg weit hinter den Erwartungen zurück. Der Film bedient sich des damals überaus populären Westerngenres - er greift vor allem den Mythos des reichen, starrköpfigen Ranchers auf, der sich der Eisenbahn und somit dem Fortschritt in den Weg stellt -, um dann doch ein hitziges Melodrama voll sexueller Anspielungen zu inszenieren. Das zentrale Thema der Geschichte ist das Aufeinanderprallen von Vernunft und Leidenschaft, hier dargestellt anhand des Beispiels einer Familie, beziehungsweise einer Figur - der Halbindianerin Pearl. So wie sie hin- und hergerissen ist zwischen dem Erbe ihrer "wilden, undomestizierten" Mutter und dem des "rationalen" Vaters - der sich durch seinen Eifersuchtsmord an der Mutter allerdings auch als wenig rational erweist -, so ringen die Mächte des Fortschritts und der Vernunft mit den unbeherrschten, gewalttätigen und sexuellen Impulsen des Menschen. In Bezug auf die Frauendarstellung, sowie die Darstellung von verschiedenen Ethnien erweist sich der Film auf vielerlei Ebenen als aus heutiger Sicht rassistisch und sexistisch: Die Frau wird als wild, sinnlich und schwach, der Mann als vernünftig, stark und gefühlskalt dargestellt. Das Gute ist durchweg durch eine weiße Hautfarbe gekennzeichnet, hat blondes Haar, ist aufgeklärt, weise und gütig. Das Schlechte dagegen wird durch dunkles Haar und dunkle Haut dargestellt und zeigt sich als verrucht, verantwortungslos, ungebildet und einfältig. Als Zeitzeugnis und für einen Realitätsabgleich mit der heutigen Zeit ist der Film daher von großem Interesse. Hinzu kommt, dass es in diesem Kampf zwischen Gut und Böse, Vernunft und Sinnlichkeit, erstaunlicherweise am Ende keinen klaren Sieger gibt: Das eindrücklichste Bild des Films ist das von Gregory Peck und Jennifer Jones - der zerrissensten Charaktere im Film - die tödlich getroffen durch den Wüstenstaub aufeinander zurobben.