Na Rússia governada por Vladimir Putin, Dominika Egorova (Jennifer Lawrence) luta para sobreviver na era pós soviética como membro da inteligência russa. Ordenada contra sua vontade a se tornar uma Sparrow, ou seja, uma sedutora treinada, ela precisa lidar com o jovem agente da CIA Nate Nash (Joel Edgerton). Os dois acabam desenvolvendo uma paixão proibida que ameaça não só suas vidas, mas também a de outras pessoas.