Como oficial secreta de la División de Anti-proliferación de la CIA, Valerie Plame dirige una investigación sobre la existencia de armas de destrucción masiva en Iraq. Su marido, el diplomático Joe Wilson, se ve arrastrado a la investigación para confirmar una supuesta venta de uranio enriquecido por parte de Nigeria. Pero cuando la administración de la Casa Blanca ignora sus conclusiones y utiliza el tema para respaldar la entrada de Estados Unidos a la guerra de Iraq, Joe escribe un editorial en el New York Times explicando sus conclusiones e iniciando una encendida polémica. Poco después, el estatus de agente secreto de Valerie es revelado por un periodista de alto nivel de Washington. Con su identidad al descubierto y sus contactos en peligro, Valerie se ve empujada a una situación al límite.