Nick Tellis, un agent especial antidroga, es veu obligat a ajudar en el cas de l'assassinat d'un altre policia quan les pistes que seguien els investigadors arriben a un punt mort.
Dominika Egorova (Jennifer Lawrence) és reclutada contra la seva voluntat per ser un “pardal”, una seductora ensinistrada del servei de seguretat rus. Dominika aprèn a utilitzar el seu cos com a arma, però lluita per conservar el sentit de la identitat durant el deshumanitzador procés d'entrenament. Trobant la seva força en un sistema injust, es revela com un dels actius més sòlids del programa. El seu primer objectiu és Nate Nash (Joel Edgerton), un funcionari de la CIA que dirigeix la infiltració més confidencial de l'agència a la intel·ligència russa. Els dos joves agents cauen en una espiral d'atracció i engany que amenaça les carreres, les lleialtats i la seguretat dels països respectius.