Outrora talentosa bailarina, Dominika Egorova é convencida a se tornar uma Sparrow, ou seja, uma sedutora treinada na melhor escola de espionagem russa. Após passar pelo árduo processo de aprendizagem, ela se torna a mais talentosa espiã do país e precisa lidar com o agente da CIA Nathaniel Nash. Os dois, no entanto, acabam desenvolvendo uma paixão proibida que ameaça não só suas vidas, mas também as de outras pessoas.