En abril de 1946, Alicia Huberman, la hija estadounidense de un espía nazi convicto, es reclutada por el agente del gobierno T. R. Devlin para infiltrarse en una organización de nazis que han escapado a Brasil tras la Segunda Guerra Mundial. Cuando Alicia se niega a ayudar a las autoridades, Devlin reproduce grabaciones en las que se la ve peleando con su padre e insistiendo en que ama a Estados Unidos.

Mientras esperan los detalles de su misión en Río de Janeiro, Alicia y Devlin se enamoran, aunque los sentimientos de él se complican al conocer el pasado promiscuo de ella. Cuando Devlin recibe instrucciones para persuadirla de que seduzca a Alex Sebastian, uno de los amigos de su padre y miembro destacado de los ejecutivos de Farben, Devlin no consigue convencer a sus superiores de que Alicia no es apta para el trabajo. Además, Devlin es informado de que Sebastian estuvo una vez enamorado de Alicia. Devlin se muestra estoico cuando informa a Alicia de la misión. Alicia llega a la conclusión de que él sólo fingía amarla como parte de su trabajo.

Devlin se las ingenia para que Alicia conozca a Sebastián en un club de equitación. Él la reconoce y la invita a cenar, donde le dice que siempre supo que se reunirían. Sebastian no tarda en invitar a Alicia a cenar la noche siguiente en su casa, donde recibirá a algunos conocidos de negocios. Devlin y el Capitán Paul Prescott del Servicio Secreto de los Estados Unidos le dicen a Alicia que memorice los nombres y nacionalidades de todos los presentes. Durante la cena, Alicia se da cuenta de que un invitado se agita al ver cierta botella de vino y es expulsado rápidamente de la sala. Cuando los caballeros se quedan solos al final de la cena, este invitado se disculpa y trata de irse a casa, pero otro insiste en llevarlo, insinuando que lo matará.

Pronto Alicia informa a Devlin: "Puedes añadir el nombre de Sebastián a mi lista de compañeros de juego". Cuando Sebastián le propone matrimonio, Alicia se lo comunica a Devlin; éste le dice fríamente que haga lo que quiera. Profundamente decepcionada, se casa con Sebastian.

A su regreso de la luna de miel, Alicia consigue decirle a Devlin que el llavero que le regaló su marido carece de la llave de la bodega. Eso, y el episodio de la botella en la cena, llevan a Devlin a instar a Alicia a celebrar una gran fiesta para poder investigar. Alicia roba en secreto la llave del anillo de Sebastián, y Devlin y Alicia registran la bodega. Devlin rompe accidentalmente una botella; dentro hay arena negra, que más tarde se demuestra que es mineral de uranio. Devlin toma una muestra, limpia y cierra la puerta mientras Sebastián baja a por más champán. Alicia y Devlin se besan para cubrir sus huellas. Devlin hace una salida. Sebastian se da cuenta de que la llave de la bodega ha desaparecido, pero de la noche a la mañana vuelve a su llavero. Cuando vuelve a la bodega, encuentra el cristal y la arena de la botella rota.

Ahora Sebastian tiene un problema: debe silenciar a Alicia, pero no puede exponerla sin revelar su propia metedura de pata al resto de los emigrantes nazis. Cuando Sebastián discute la situación con su madre, ella sugiere que Alicia "muera lentamente" por envenenamiento. Le envenenan el café y rápidamente cae enferma. Durante una visita del amigo de Sebastián, el Dr. Anderson, Alicia se da cuenta tanto de dónde se ha extraído el uranio como de la causa de su enfermedad. Alicia se desmaya y es llevada a su habitación, donde le han quitado el teléfono y está demasiado débil para salir.

Devlin se alarma cuando Alicia no acude a su cita durante cinco días y se cuela en la habitación de Alicia, donde le cuenta que Sebastián y su madre la envenenaron. Después de confesar su amor por ella, Devlin la saca de la mansión a la vista de los cómplices de Sebastián. Sebastian y su madre aceptan la historia de Devlin de que Alicia debe ir al hospital. Afuera, Sebastián les ruega que los acompañen, pero Devlin y Alicia se alejan, dejando a Sebastián atrás para que encuentre su destino.