艾莉·康威（布莱丝·达拉斯·霍华德 Bryce Dallas Howard 饰）是一名畅销谍战小说作家，个性孤僻、生活低调，平常最喜欢宅在家，一边打电脑一边陪她的爱猫阿飞玩。但是当她笔下虚构故事中的情节：机密特工阿盖尔执行一项企图破获一个全球间谍组织的危险任务，竟然呼应了现实世界中一个特工组织的机密行动时，她安稳平静的居家生活从此就被搞得天翻地覆。
于是在对猫咪过敏的特工艾登（山姆·洛克威尔 Sam Rockwell 饰）的伴随下，艾莉为了逃避职业杀手的追杀，就必须和时间赛跑，在世界各地展开冒险，她笔下的虚构世界和现实世界的一线之隔也越来越模糊。

海军陆战队员杰克·帕特里克·赖恩（克里斯·派恩 饰）是一个拥有强烈爱国情怀的热血男儿，在阿富汗执行任务期间，他所乘坐的直升机遭到敌人的炮火攻击，杰克身受重伤，几乎殒命。康复期间，他与善良美丽的医学院学生凯茜·穆勒（凯拉·奈特莉 饰）相知相恋，与此同时他还被CIA官员托马斯·哈柏（凯文·科斯特纳 饰）委派重任，伤愈后潜入华尔街，以分析师的身份监控每一个可能危害到国家安全的资金源。杰克的身份和任务都属于高度机密，对女友也要三缄其口，为此不得不承受各种莫名的质疑和猜测。某天，杰克发现俄罗斯可能正利用金融向美国发动潜在的恐怖袭击。为了查明真相， 他只身前往俄罗斯，谁曾想却置身于最危险的境地……

瑞秋·斯通（盖尔·加朵 饰）是一名情报特工，替强大的全球维安组织工作。眼见组织即将失去最珍贵但也最危险的资产“谍心”，一切只能靠她力挽狂澜。