多米尼卡（詹妮弗·勞倫斯 Jennifer Lawrence 飾）本是一名芭蕾舞演員，在一場意外中負傷，導致她無法再繼續經營自己熱愛的舞蹈事業。之後，多米尼卡在被迫的情況下被訓練成為了一名間諜，代號“紅雀”。她被上級指派潛伏在一位名叫內森尼爾（喬爾·埃哲頓 Joel Edgerton 飾）的美國中情局特工身邊，套取他手中掌握的間諜名單。哪知道原本的逢場作戲竟然讓多米尼卡動了真情，她和內森尼爾雙雙墜入了情網之中，後者也了解到了多米尼卡的悲慘身世，為了幫助愛人復仇，內森尼爾決定成為一名雙重間諜，幫助多米尼卡揪出安插在美國軍方中的俄羅斯間諜。