アメリカのCIA本部に緊急情報がもたらされた。あらゆるセキュリティをくぐり抜け、世界中のインフラや金融システムなどを攻撃可能なデジタル・デバイスが南米で開発され、その途方もなく危険なテクノロジーが闇マーケットに流出しようとしているというのだ。この非常事態に対処するため、CIAは最強の格闘スキルを誇る女性エージェント、メイス（ジェシカ・チャステイン）をパリに送り込む。しかしそのデバイスは国際テロ組織の殺し屋の手に渡り、メイスはBND（ドイツ連邦情報局）のタフな秘密工作員マリー（ダイアン・クルーガー）、MI6のサイバー・インテリジェンスの専門家ハディージャ（ルピタ・ニョンゴ）、コロンビア諜報組織の心理学者グラシエラ（ペネロペ・クルス）と手を組んで、世界を股にかけた追跡戦を繰り広げていく。やがて中国政府のエージェント、リン（ファン・ビンビン）もチームに加わるが、彼女たちの行く手には想像を絶する苦難が待ち受けていた……。