En 1585, la España católica, gobernada por el rey Felipe de España (Jordi Mollà), es el país más poderoso del mundo. Viendo a la Inglaterra protestante como una amenaza, y en represalia por la piratería inglesa a los barcos españoles, Felipe planea apoderarse de Inglaterra y hacer que su hija, Isabel, sea la reina de Inglaterra en lugar de Isabel. Mientras tanto, la reina Isabel I (Cate Blanchett) de Inglaterra es presionada por su consejero, Francis Walsingham (Geoffrey Rush), para que se case: si muere sin hijos, el trono pasará a su prima hermana, una vez eliminada, María, reina de Escocia (Samantha Morton), que es católica.

El explorador inglés Walter Raleigh (Clive Owen) se presenta en la corte inglesa de la reina Isabel, tras regresar del Nuevo Mundo. La reina Isabel se siente atraída por Raleigh, cautivada por sus historias de exploración, y pide a Bess Throckmorton (Abbie Cornish), su dama de compañía más favorecida, que lo observe. Bess también encuentra atractivo a Raleigh y comienzan un romance secreto. Con las tensiones entre Inglaterra y España, Isabel busca la orientación de su astrólogo, el Dr. John Dee.

Los jesuitas de Londres conspiran con Felipe para asesinar a la reina Isabel y sustituirla por la reina María, en lo que el rey Felipe llama "La empresa inglesa", conocida históricamente como la trama Babington. Desde su prisión, la reina María envía correspondencia secreta a los jesuitas, que reclutan a Anthony Babington para asesinar a Isabel. Walsingham sigue advirtiendo a la reina Isabel del creciente poder de España y de los complots de los católicos contra ella, pero a diferencia de su predecesora y hermanastra María I de Inglaterra, Isabel se niega a obligar a su pueblo a compartir sus creencias religiosas.

El hermano católico de Walsingham, que conoce el complot contra Isabel, es encarcelado, lo que lleva a Walsingham a revelar el plan de España a la reina Isabel, que se enfrenta airadamente a los diplomáticos españoles. El embajador español finge ignorancia, acusa a la reina Isabel de recibir oro español de los piratas e insinúa que tiene una relación sexual con Raleigh. Enfurecida, Isabel expulsa a los españoles de la corte. Mientras tanto, Felipe está talando los bosques de España para construir la Armada Española que invadirá Inglaterra. María escribe cartas aprobando el complot.

Babington irrumpe en una catedral donde Isabel está rezando y le dispara con una pistola, aunque Isabel sale ilesa ya que no había ninguna bala en el arma. Cuando Isabel se entera de la implicación de María en el complot, Walsingham insiste en que María sea ejecutada para sofocar cualquier posible revuelta. Isabel acepta a regañadientes. María es juzgada por alta traición y decapitada; Walsingham se da cuenta de que esto formaba parte del plan de los jesuitas desde el principio: Felipe nunca tuvo la intención de que María se convirtiera en reina, pero con el Papa y otros líderes católicos considerando a María como la verdadera reina de Inglaterra, Felipe utiliza la muerte de María para obtener la aprobación papal para la guerra. El "asesinato" de la última católica legítima en la línea de sucesión le da a Felipe el pretexto que necesita para invadir Inglaterra y destituir a Isabel, dejando el camino al trono inglés libre para su propia hija.

Bess revela a Raleigh que está embarazada de su hijo y le ruega que se marche. En cambio, la pareja se casa en secreto. Cuando Isabel se enfrenta a Bess, ésta le confiesa su embarazo y que Raleigh es su marido. Una enfurecida Isabel reprende a Bess, recordándole que no puede casarse sin el consentimiento real. Destierra a Bess de la corte y manda encarcelar a Raleigh por el delito de seducir a una protegida de la Reina.

Cuando la Armada española comienza a acercarse al Canal de la Mancha, Isabel perdona a Bess y libera a Raleigh para que se una a Sir Francis Drake en la batalla. Los barcos de la Armada superan ampliamente a los de Inglaterra, pero una tormenta empuja a la Armada hacia las playas, poniendo en peligro su formación y haciéndose vulnerable a los barcos de fuego ingleses. Isabel, en lo alto de su cuartel general de la costa, sale a los acantilados y observa cómo la Armada española se hunde en llamas mientras los ingleses se imponen.

Visita a Raleigh y Bess y bendice a su hijo. Isabel parece triunfar personalmente a través de su calvario, resignada de nuevo a su papel de reina virgen y madre del pueblo inglés.