1950, Moscú. La comunista Katya (Rebecca Ferguson) es una espía del gobierno americano en plena carrera armamentística de la Guerra Fría. Cuando le asignan su misión más importante, conseguir información secreta de la joven promesa del gobierno ruso, Alexander (Sam Reid, Charles Dance), lo último que espera es que va a enamorarse de él. Intentar conciliar su pasión hacia a él con su rechazo al comunismo la llevará a hacer el mayo​r de los sacrificios, un gesto que Alexander descubrirá treinta años más tarde.