干练勇敢的瓦莱丽（娜奥米·沃茨 Naomi Watts 饰）是CIA“打击核扩散”部门的一名秘密特工，正受命在伊拉克调查大规模杀伤性武器的存在可能，然而调查中却根本没发现任何正在进行的核武器计划，这与很多美国官员预期的结果大相径庭。瓦莱丽的丈夫乔（西恩·潘 Sean Penn 饰）是一名外交官，被委托在非洲调查当地是否曾向伊拉克贩卖浓缩铀，而其结果也与瓦莱丽一样，毫无发现相关迹象，随后，乔在《纽约时报》发表了社论，详细阐述了他的调查结果，没想到却引发了一场极其激烈的舌战。瓦莱丽也受到了致命的牵连，她的特工身份很快被泄露给了一名华盛顿时事记者，她在海外的工作变得寸步难行，甚至危及到自身和同事的安全，家人朋友也无法承受地离她而去。这究竟是个偶然还是刻意陷害？面临工作和生活即将崩溃的边缘，瓦莱丽不得不忍辱奋力站起，以单薄的身体对抗这一切背后强大的阴谋……

瓦莱丽·普莱姆受雇于中央情报局，除了她的丈夫和父母之外，除了她的丈夫和父母之外，没有人知道这一事实。她是一名情报官员，参与了许多敏感且有时危险的海外秘密行动。

她的丈夫约瑟夫·C·威尔逊 (Joseph C. Wilson ) 是一名外交官，最近担任美国驻加蓬大使。由于威尔逊早期在尼日尔的外交背景，普莱姆的中央情报局同事联系威尔逊，让他前往那里收集有关伊拉克是否采购黄饼铀用于制造核武器的信息。威尔逊满意地断定事实并非如此。

乔治·W·布什在 2003 年的国情咨文中暗示使用铀来制造大规模杀伤性武器，并在采取军事行动后，威尔逊向《纽约时报》提交了一篇评论文章，声称这些行动是合理的。报道绝对不真实。

普莱姆作为中央情报局特工的身份随后被媒体披露，这一消息可能来自白宫官员，包括副总统办公厅主任兼国家安全顾问斯库特·利比，部分原因是为了驳斥她丈夫关于布什政府操纵情报的指控。为入侵伊拉克辩护的情报。结果，普莱姆立即被该机构解雇，导致她的几项微妙业务陷入困境，并在她的婚姻中造成了裂痕。

普莱姆离开了她的丈夫，她对丈夫接受电视和印刷采访更加愤怒，这让他们俩都面临公众谴责和死亡威胁。然而，威尔逊最终说服了她，对于像他们这样的公民来说，没有其他方法可以对抗像白宫这样强大的权力。普莱姆回到他身边并在国会委员会作证，而利比则被判作伪证和妨碍司法罪，并被判处 30 个月监禁，尽管布什总统代表利比 减刑。