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瓊安(茱蒂丹契 / 蘇菲庫克森分飾)是個在郊區安享退休生活的平凡老婦人。某天,英國特勤局突然上門,並指控她在二戰期間擔任女間諜,甚至透露建造原子彈的國家機密給敵國俄羅斯


在偵訊過程當中,瓊安回憶起1930年代的劍橋大學,那時她正和一位來自俄羅斯的帥哥里歐(湯姆休斯飾演)交往,兩人愛得難分難捨,也讓她因此接觸到共產理念


畢業之後,她加入「卡文迪許實驗室」研發核彈機密計畫,卻因為看到原子彈對日本造成的大規模毀滅,而感到十分愧疚


面對戰爭所帶來的破壞,站在歷史浪頭上的她,究竟該選擇背叛自己的良心,還是背叛自己的國家