1942年，卡薩布蘭卡盟軍反情報(bào)特工馬克斯·瓦坦（布拉德·皮特 Brad Pitt 飾）拿取了在法國(guó)維希政府臥底瑪麗安（瑪麗昂·歌迪亞 Marion Cotillard 飾）的法國(guó)抵抗運(yùn)動(dòng)間諜丈夫的身份。他發(fā)現(xiàn)瑪麗安在倫敦的秘密，而且發(fā)現(xiàn)他倆之間的關(guān)系變成了假戲真做。在完成一個(gè)危險(xiǎn)的北非任務(wù)之后，他們決定金盤洗手，結(jié)婚以后在倫敦開始了清凈的生活。但是馬克斯慢慢發(fā)現(xiàn)他的妻子可能是納粹間諜，他需要找出她真正的身份。