以恐怖分子扎法德为首的犯罪集团，在全世界的四个国际大都市，秘密安放了四枚遥控核炸弹。俄罗斯国家安全局派女特工达莎以玛丽的身份，受命卧底于扎法德的武装基地，逐渐取得了他的信任。但扎法德被其同伙巴特杀死，幸存者达莎受命找到一个叫做路易斯的巴黎银行家来阻止整个阴谋。巴特迅速得到了引爆四枚核炸弹的大部分密码，事态异常紧急。

达莎前往巴黎，一起看似偶然的小小事故，让路易斯和达莎“浪漫地”相遇了。而达莎“恐怖分子玛丽”的公开身份，也吸引了美国中央情报局的注意。很快，达莎得知路易斯也在追寻那密码的下落。路易斯和达莎追寻密码和巴特的行踪来到挪威。在与巴特的交易过程中，路易斯被巴特的保镖射中落水，巴特也被达莎一枪命中。由于核炸弹线索已断，达莎的工作引起美国中央情报局和俄罗斯国家安全局的强烈不满。

但是事情并没有想象中简单，达莎忽然接到已死亡的路易斯的电话……达莎只身前往马来西亚吉隆坡，摧毁世界四大国际都市的阴谋已经悄然启动……