第2次世界大戦末期、ドイツの敗色が日増しに濃くなる中で誰よりも祖国を愛するがゆえに非人道的な悪行を重ねるナチス総統ヒトラーに絶望し、一刻も早く何とかせねばと憂慮を募らせていたシュタウフェンベルク陸軍大佐は、ある大胆不敵な計画を思い付く。それはドイツ国内で有事の際に反乱勢力を鎮圧するという“ワルキューレ作戦”を巧みに利用してヒトラーを暗殺し、ナチスの政権を転覆させて実権を掌握するというものだった。

ポツダム会談の取材のため、ベルリンを訪れたアメリカ人従軍記者のジェイク（ジョージ・クルーニー）。かつて、ベルリンに残してきた恋人のレーナ（ケイト・ブランシェット）に再会するも、彼女はジェイクの運転手タリー伍長（トビー・マグワイア）の恋人となっていた。そんな中、銃殺されたタリー（トビー・マグワイア）の遺体がソ連占領地区で発見され……。