Zběhlý student geologie Pavel (Marek Adamczyk) a nezaměstnaný zemědělec Kačmar (Pavel Liška) se živí jako nelegální kopáči vltavínu, zelených polodrahokamů z jižních Čech. Ten první proto, aby nebyl závislý na manželce Karolíně (Jenovéfa Boková), ten druhý, aby uživil rodinu.

Existence na hraně zákona jim dává peníze, svobodu a nezávislost, ale také vyžaduje těžkou fyzickou dřinu, obezřetnost před policií a převrácený životní režim. Dřou, riskují, utíkají, potýkají se s nebezpečím.

Při kopání vltavínů jde totiž i o život. To se Karolíně nelíbí. Chce, aby Pavel nechal kopání a vrátil se do normálního světa. Ukáže se však, že Karolína má i další důvody, které se už zdály být pohřbeny v minulosti, minulosti, která se s vltavíny znovu vyplavila na povrch.

Snímek Zloději zelených koní je v distribuci doplněn předfilmem, krátkým animovaným snímkem Strom režisérky a výtvarnice Lucie Sunkové. Tento poetický snímek vznikl v česko-francouzské koprodukci a byl vytvořený náročnou animační technikou – olejomalbou na sklo.