Dominika Egorova (Jennifer Lawrence) é selecionada contra sua vontade para se tornar uma "pardal" - uma mulher sedutora treinada no serviço de segurança russo. Dominika aprende a usar seu corpo como uma arma, mas luta para manter o senso de si mesma durante o processo de treinamento desumanizante.

Descobrindo suas habilidades em um sistema injusto, ela surge como um dos elementos mais fortes do programa. Seu primeiro alvo é Nate Nash (Joel Edgerton), um oficial da CIA que administra a infiltração mais delicada da agência de inteligência russa. Os dois jovens entram em uma espiral de atração e decepção, que ameaça suas carreiras, lealdades e a segurança de ambos os países.