一九四四年，第二次世界大戰漸漸進入尾聲階段。當年三月的一天，駐紮在倫敦的美國情報局第二六七七特勤隊特別情報小組組長史提夫忽然接到在德國工作的同事的一個密報：「德國最美豔的女間諜漢妮．哈露德突然離開柏林，趕到英國。請密切注意。」
漢妮的到來，正中史提夫下懷。當時，由於各方面的原因，盟軍反攻歐洲大陸諾曼第登陸計畫的確切日期一直沒有決定下來。為了配合盟軍的這次大規模行動，史提夫計畫成立一個「艾莉絲電影公司」，實施一次瞞天過海的行動，讓德軍誤以為盟軍將在荷蘭登陸，從而將德軍在其他防線的兵力調至荷蘭，增強荷蘭防禦，以減少真正登陸點諾曼第的德軍兵力。史提夫決定設下一個陷阱，利用這位貌美迷人的德國女諜來為盟軍服務。
當年四月，以慰勞海外駐軍的名義，美國軍方舉行了一次空前規模的招待會。在這次招待會上，史提夫巧妙地讓漢妮．哈露德認識了第二六七七特勤隊的英俊少尉狄恩羅斯。狄恩羅斯禁不住風情萬種的漢妮的誘惑，很快就拜倒在漢妮的石榴裙下。史提夫確定狄恩羅斯與漢妮關係十分密切之後，十分竊喜：漢妮已死死咬住狄恩羅斯這個獵物。而美國情報局為她編織的網也慢慢張開了。
沒過多久，「艾莉絲電影公司」開張，一個特別的行動也開始。史提夫命狄恩羅斯以「公司」副主管的名義去荷蘭執行任務。臨行前，史提夫囑咐他說：「你即刻與特別情報組的其他人員脫離一切關係趕去荷蘭，你到荷蘭以後，首先要與同我們中斷聯繫已久的荷蘭地下工作者取得聯繫。告訴他們，我們要越過德軍重兵防守的荷蘭海岸線，讓他們把這個計畫報告荷蘭人民……」
最後，史提夫故作煩惱地說：「不過，事情有一些麻煩，現在我們機構中缺少一個能講荷蘭語的人。」狄恩羅斯聽後，立即說：「漢妮可以擔任翻譯的！」史提夫馬上爽快地答應了他的要求。
史提夫的保密工作做得很好，除了被他派到「公司」的得力幹將、特勤部的英籍少校軍官霍華以外，「艾莉絲電影公司」裡面的所有人員都推測此次盟軍真正的任務是準備進攻荷蘭。為了給德國人加深這種錯覺，在狄恩羅斯與荷蘭地下工作者取得聯繫後，史提夫命人用一艘魚雷快艇偷載了一位名叫漢克的荷蘭游擊隊領袖到倫敦，專門由漢妮充當翻譯。史提夫向他說明了盟軍進攻荷蘭的意向。兩天後，漢克飛返荷蘭，第三天，他就被蓋世太保逮捕。蓋世太保對他進行了長達八個小時的殘酷刑訊，最後，這位荷蘭人終於招供了。德軍首次證實了盟軍準備進攻荷蘭計畫。
漢克遇難後的第四天，「艾莉絲電影公司」迎來了新的「客戶」貝克。貝克完成任務回到荷蘭後，很快也被蓋世太保逮捕。他的被捕使史提夫的反間諜計畫開始奏效。一九四四年五月十六日，德軍大舉調遣兵力，防範荷蘭。
為了讓德國人深信盟軍的登陸點在荷蘭，五月中旬的一個下午，史提夫和霍華一同出席了英、美高階層聯席會議，策劃擴大疑兵之計。會議結束不久，很短的時間內，在麥西島四周冒出了大量潛艇，並肩而行。同時，成群結隊的坦克車出現於陸地，槍砲也鑽了出來。不過，這些都是用以欺騙德軍的道具。
透過「艾莉絲電影公司」的積極造勢，德國人對於盟軍登陸點在荷蘭這一情報深信不疑。一時之間，德國的陸軍和空軍不停地向荷蘭境內集中。到了五月底，集結在荷蘭的德軍已近十萬人。不過，希特勒始終對盟軍登陸荷蘭一事心存疑慮，因為他的偵察飛機發現英國東南部似有重兵雲集之象。為了徹底打消希特勒的疑慮，史提夫決定打出最後一張王牌——借漢妮之手，把英國情報部門精心偽造的登陸荷蘭的戰略圖送到德國人手中。
於是，史提夫讓霍華把登陸圖放進「公司」的保險櫃後，還故意將鑰匙放在桌上三次。然而，狡猾的漢妮始終沒有去動它。最後，霍華只好在下班時藉故要交給狄恩羅斯，自己匆匆離去，讓他帶回寓所，好讓漢妮可以從容地印取蠟模。為了確認漢妮是否偷過密件，史提夫和霍華玩個小把戲——他們在密件信封的印花上，套上了一枚曲別針，只要稍微打開信封，它就會脫落下來。史提夫認為在黑暗中，漢妮作案時是不會注意到一枚曲別針的。
六月二日下午，為了讓漢妮贏得寶貴的作案時間，霍華邀請「艾莉絲電影公司」的全體同仁一起到飯店去用晚餐，並相約用完餐後，大約九點鐘的時候，大家一起回「公司」繼續工作，完成一批檔案。霍華還故意約狄恩羅斯同行，說有事要商量。
於是，當大家盡情享受美味佳餚的時候，「艾莉絲電影公司」的辦公室裡，漢妮正用蠟模配好的鑰匙開鎖。很快，她打開了保險櫃。用隨身攜帶的火柴盒式照相機把偽造的登陸荷蘭的戰略圖拍了下來。晚上九點整，霍華與狄恩羅斯準時回到「公司」，其他同仁均已到齊，唯獨少了一個漢妮。霍華立刻去查了一下保險櫃，然後高興地打電話給史提夫彙報說：「套在信封上的迴紋針已經脫落了。如你所願，漢妮完成了你的反間計畫。」史提夫聽了，十分高興。他指示霍華助漢妮一臂之力，「協助」漢妮順利回國。
於是，在美、英情報人員的暗中尾隨下，漢妮得以順利地登上了德軍潛艇（這是德方應她的無線電緊急要求特意派來的）。漢妮離開英國後，於六月四日趕回德國境內。接到漢妮偷拍的偽造密件的照片後，德軍情報機構立即把情報轉交給希特勒。不出史提夫所料，還沒過一天，駐紮在各地的德國大軍紛紛奉命調往荷蘭。
六月六日，大反攻之日來臨。盟軍開始了具有重大轉折意義的諾曼第登陸。由於情報錯誤，德國終遭敗績。而盟軍則因反間諜計畫成功，減少了許多無謂的犧牲。
面對這樣的結局，大名鼎鼎的女間諜漢妮．哈露德也只能目瞪口呆。暴怒的德軍情報負責人希姆萊立刻下令將漢妮處死。漢妮做鬼也沒想到，自己偷雞不成反蝕一把米，偷竊情報沒有成功，反而為英、美情報機關當了一回間諜。